DE69431458T2

DE69431458T2 - Echtheitsüberprüfung von Gegenständen

Info

Publication number: DE69431458T2
Application number: DE69431458T
Authority: DE
Inventors: Hidekazu Hoshino; Minoru Komiya; Tatsuya Kurihara; Itsuo Takeuchi; Masumi Yoda
Original assignee: NHK Spring Co Ltd
Current assignee: NHK Spring Co Ltd
Priority date: 1993-05-19
Filing date: 1994-05-18
Publication date: 2003-08-14
Anticipated expiration: 2014-05-19
Also published as: US5602381A; EP0625766B1; EP0625766A3; DE69431458D1; EP0625766A2

Description

Die Erfindung bezieht sich auf Objekte, deren Fälschung verhindert werden soll und die auf Echtheit zu prüfen sind, wie beispielsweise bedeutende Dokumente, Wertpapiere, Papiergeld, Schecks, Reiseschecks, Bankkarten, Prepaid- Karten, ID-Karten, CD-Karten, Kreditkarten, Pässe, Kunstgegenstände und Wettscheine für öffentlich verwaltete Wettspiele (z. B. Pferderennen und Fahrradrennen). Die Erfindung bezieht sich ebenfalls auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Prüfen der Objekte.
Ein Prüfverfahren und eine Vorrichtung, die Mikrowellen verwenden, sind in der Technik als Maßnahmen zum Prüfen der Echtheit von Dokumenten o. dgl. bekannt, wie es in der nationalen Veröffentlichung PCT-Nr. 63-501250 (d. h. US-Patent Nr. 4 820 912) beschrieben ist. Ein zu prüfendes Objekt, bei dem Fasern aus rostfreiem Stahl in dem Zeichen-Panel eines Karten-Basiselements eingebettet und verteilt sind, ist ebenfalls in der Technik bekannt, wie es in der japanischen Patentanmeldung KOKAI Veröffentlichungs-Nr. 5-270181 beschrieben ist.
Gemäß diesen Veröffentlichungen werden Mikrowellen auf eine große Anzahl von Metalldrähten angelegt, die beliebig in einem Dokument oder einer Karte eingebettet und verteilt sind, und eine geeignete digitale Markierung, die auf ein Antwort-Mikrowellenbündel anspricht, wird in einer geeigneten Region des Dokuments oder der Karte gemäß spezifischen Regeln aufgezeichnet. Um die Echtheit der Dokumente oder der Karte zu prüfen, werden Mikrowellen auf das Dokument oder die Karte angewendet, und ein Antwort-Mikrowellenbündel wird mit der digitalen Markierung verglichen. Das Dokument oder die Karte wird als echt bestimmt, wenn das Mikrowellenbündel und die Markierung miteinander übereinstimmen.
Das Prüfmittel, das Mikrowellen verwendet, wie in den Vorrichtungen der obigen Veröffentlichungen, weist Probleme dadurch auf, dass die Messung eines Antwort-Mikrowellenbündels für externes Rauschen empfänglich ist, wodurch der Rauschabstand absinkt. Außerdem könne die Vorrichtungen der Veröffentlichungen eine Rauschquelle bilden, da sie Mikrowellen oszillieren. Ferner weisen ein Mikrowellensender und ein Mikrowellenempfänger im allgemeinen große Abmessungen auf und bringen große Kosten mit sich.
In dem Fall, in dem Metalldrähte in einem dünnen Objekt, wie beispielsweise Papier, eingebettet sind, ist es wahrscheinlich, dass die Metalldrähte an der Oberfläche des Objekts freiliegen. Wenn dies auftritt sieht das Objekt nicht gut aus. Außerdem verhindern die Metalldrähte, dass ein zufriedenstellendes Drucken oder eine zufriedenstellende Farbgebung mit Bezug auf das Objekt durchgeführt wird, und sie können abhängig von der Umgebung rosten. Wenn das Objekt ferner gebogen wird, können die darin eingebetteten Metalldrähte brechen, wobei sie aus der Oberfläche des Objekts herausragen. Im schlimmsten Fall ändert sich der Code, der dem Objekt bei dem Herstellungsprozess zugewiesen wurde, in einen anderen Code, und der Vergleich des Codes der Karte kann nicht durchgeführt werden.
Auf dem Zeichen-Panel einer Geld- oder Kreditkarte sind eine bestimmte Art von Daten (z. B. ein Benutzername) mit einem Schreibwerkzeug, wie beispielsweise einem Kugelschreiber oder einem Füllfederhalter, geschrieben. Daher sollte das Zeichen-Panel weiß oder weißlich sein. Wenn jedoch Metalldrähte, wie beispielsweise rostfreie Stahldrähte, in dem weißen oder weißlichen Zeichen-Panel eingebettet sind, können sie von außen gesehen werden. Es sei ebenfalls bemerkt, dass das Zeichen-Panel dünn ist, und die in dem Zeichen-Panel eingebetteten Metalldrähte an der Oberfläche des Zeichen-Panels frei liegen können. Demgemäß ist die Verwendung von Metalldrähten vom Gesichtspunkt der Sicherheit nicht wünschenswert.
Da Metalldrähte eine glatte Oberfläche aufweisen, können sie verhindern, dass ein Benutzername o. dgl. klar auf dem Zeichen-Panel geschrieben wird, oder sie können eine Ursache eines Tintenkleckses werden. Wenn außerdem ein Metalldrähte enthaltender Zeichen-Panelblock in Zeichen-Panels gewünschter Größe mittels einer Schneidevorrichtung geschnitten wird, können die Metalldrähte teilweise aus den Flächen herausragen, entlang denen das Zeichen-Panel geschnitten ist. Außerdem widersteht die Schneidevorrichtung keiner langen Anwendung.
Wenn die Metalldrähte dünn sind, können die oben erwähnten Probleme bis zu einem gewissen Ausmaß gelöst werden, wobei jedoch die Verwendung dünner Metalldrähte in keiner Art und Weise eine perfekte Lösung der Probleme bereitstellt. Außerdem ist die Verwendung von dünnen, Metalldrähten nicht realistisch, da sie sowohl zu einem schlechten Rauschabstand als auch zu hohen Herstellungskosten führt.
Die US-A-4 114 032 offenbart ein zu prüfendes Objekt gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und ein zu prüfendes kartenähnliches Objekt gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 8. Außerdem offenbart dieses Dokument ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Prüfen der entsprechenden Objekte durch Abtasten der Objekte (Karten) und Erfassen der Verteilung von Magnetfasern in den Karten. Die erfasste Verteilung wird mit codierter Information auf der Karte verglichen. Ein weiteres ähnliches Objekt bzw. Prüfvorrichtung und Verfahren sind aus der US-A-4 218 674 bekannt.
Demgemäß besteht eine Aufgabe der Erfindung darin, ein zu prüfendes Objekt bereitzustellen, das frei von den Problemen ist, die ein zu prüfendes Objekt nach sich zieht, das eingebettete Metalldrähte enthält, und das ein hohes Ausmaß an Sicherheit und einen hohen Rauschabstand gewährleistet.
Erfindungsgemäß wird ein zu prüfendes Objekt nach Anspruch 1 und ein zu prüfendes kartenähnliches Objekt nach Anspruch 8 bereitgestellt. Die abhängigen Ansprüche beziehen sich auf weitere vorteilhafte Aspekte der Erfindung.
Die Erfindung liefert ein zu prüfendes Objekt mit: einem aus einem nicht-magnetischen Material gebildetes Basiselement; einer an einem spezifischen Abschnitt des Basiselements angeordnete Abtastregion; einer Mehrzahl von zufällig in der Abtastregion verstreuten magnetischen Polymerelementen, die in vielen und unspezifizierten Richtungen orientiert sind, wobei jedes der magnetischen Polymerelemente einen flexiblen Elementhauptkörper, der aus einem hochmolekularen Material gebildet ist, und einem in dem Elementhauptkörper enthaltenen magnetischen Material hat; und einem Codeindikatorabschnitt zum Speichern codierter Information, die einem Ausgabe entspricht, die in Übereinstimmung mit einem Zustand der in der Abtastregion verstreuten magnetischen Polymerelementen erzeugt wird.
In einem normalen Fall ist der oben erwähnte Codeindikatorabschnitt entweder ein magnetisch lesbares Aufzeichnungsmedium (z. B. ein Magnetstreifen) oder ein optisch lesbares Aufzeichnungsmedium (z. B. ein Strichcode). Der Codeindikatorabschnitt kann jedoch Teil des Speichers eines Host-Computers sein, falls es so gewünscht wird.
Zur Verwendung als das oben erwähnte magnetische Metall ist entweder ein Pulver eines weich-magnetischen Materials mit einer hohen magnetischen Permeabilität (wie beispielsweise Permalloy, Co-basiertes amorphes Material, Weiche- Ferrit oder Sendust) oder ein Pulver eines hart-magnetischen Materials mit einer hohen Koerzitivkraft (wie beispielsweise Ferrit, Sm-Co-Legierung oder Nd-Legierung) geeignet. In dem Fall, in dem das Magnetmaterial aus einem Pulver eines Materials mit hoher Koerzitivkraft gebildet ist, können die magnetischen Polymerelemente im Voraus magnetisiert sein.
Das Basiselement kann beispielsweise aus Papier gebildet sein. Wenn das Basiselement aus Papier gebildet ist, sind die magnetischen Polymerelemente als Bestandteil in dem Basiselement zusammen mit den Zellstoffasern des Papiers aufgenommen, so dass sie zufällig angeordnet und dreidimensional miteinander verschlungen sind. Das zum Bilden der Hauptkörper der magnetischen Polymerelemente verwendete hochmolekulare Material ist beispielsweise ein Acrylharz. In einigen Fällen ist es vorzuziehen, dass die aus Harz gebildeten Polymerelemente mit einer Überzugsschicht abgedeckt werden, die eine ähnliche Farbe wie diejenige des Basiselements aufweist.
Um die Aufgaben zu erreichen, liefert die Erfindung ebenfalls ein zu prüfendes kartenähnliches Objekt mit: einem aus einem nicht-magnetischen Material gebildetem kartenähnlicher Hauptkörper; und einem Zeichen-Panel, das in einer Abtastregion angeordnet ist, die mindestens auf einem Teil der Vorderseite oder Rückseite des Hauptkörpers bereitgestellt wird, und auf das eine bestimmte Art von Daten zu schreiben ist, wobei das Zeichen-Panel ein aus Papier gebildetes Basiselement aufweist und eine große Anzahl von Zellstofffasern enthält, und einer Mehrzahl von faserförmigen, magnetischen Polymerelementen, die als Bestandteil in dem Basiselement zusammen mit den Zellstofffasern des Papiers aufgenommen sind, wobei jedes der magnetischen Polymerelemente einen Elementhauptkörper, der aus einem hochmolekularen Material gebildet ist, und ein magnetisches Metallpulver aufweist, das in dem Elementhauptkörper enthalten ist, wobei der kartenähnliche Hauptkörper einen Codeindikatorabschnitt zum Speichern codierter Information aufweist, die einem in Übereinstimmung mit dem Verteilungszustand der magnetischen Polymerelemente des Zeichen-Panels erhaltenen Erfassungssignal entspricht.
Um zu prüfen, ob das Objekt echt ist oder nicht, ist eine Vorrichtung bekannt, mit: einem Erfassungsmittel zum magnetischen Abtasten der innerhalb der Abtastregion aufgenommenen magnetischen Polymerelemente und zum Erzeugen eines Erfassungssignals, das für das Objekt einmalig ist, durch Erfassen einer Ausgabe, die sich in Übereinstimmung mit dem Verteilungszustand der magnetischen Polymerelemente verändert; einem Mittel zum Erzeugen eines Verschlüsselungscodes durch Verschlüsseln des Erfassungssignals; einem Codeschreibmittel zum Aufzeichnen des Verschlüsselungscodes in dem Codeindikatorabschnitt des Objekts; einem Lesemittel zum Lesen des in dem Codeindikatorabschnitt aufgezeichneten Verschlüsselungscodes; und einem Mittel zum Vergleichen des von dem Lesemittel gelesenen Verschlüsselungscodes mit dem von dem Erfassungsmittel erzeugten Erfassungssignal und zum Bestimmen, dass das Objekt echt ist, wenn der Verschlüsselungscode und das Erfassungssignal miteinander übereinstimmen.
Eine große Anzahl von magnetischen Polymerelementen werden in der Abtastregion des Objekts während des Herstellungsprozesses des Objekts aufgenommen, und ein Erfassungssignal, das durch magnetisches Abtasten der Abtastungsregion erhalten wird und das für das Objekt einmalig ist, wird verwendet, um zu bestimmen, ob das Objekt echt ist oder nicht. Genauer gesagt, erfasst das Erfassungsmittel ein Erfassungssignal, das in Übereinstimmung mit dem Verteilungs- Zustand der in der Abtastregion aufgenommenen magnetischen Polymerelemente erzeugt wird, wenn das Objekt mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit bewegt wird. Jedes Mal, wenn die Abtastregion mit einem sehr kurzen Abstand abgetastet wird, verändert sich das Erfassungssignal in Übereinstimmung mit der Dichte, den Größen und den orientierten Richtungen der magnetischen Polymerelemente. Somit ist das Ausgabemuster des Erfassungssignals für die Abtastregion besonders charakteristisch. Wenn das Objekt hergestellt wird, wird das Erfassungssignal gemäß vorbestimmter Regeln verschlüsselt und in dem Codeindikatorabschnitt aufgezeichnet.
In dem Prozess zum Überprüfen, ob das Objekt echt ist oder nicht, wird die Abtastregion erneut abgetastet, um ein Erfassungssignal zu erhalten, das für die Abtastregion charakteristisch ist, und der in dem Codeindikatorabschnitt des Objekts aufgezeichnete Verschlüsselungscode wird gelesen. Wenn das Erfassungssignal und der Verschlüsselungscode miteinander übereinstimmen, wird das Objekt als echt bestimmt.
Die innerhalb des Objekts aufgenommenen magnetischen Polymerelemente, die von der Erfindung bereitgestellt werden, sind im Vergleich mit metallischen Drähten sehr weich. Sogar wenn das Objekt dünn ist und gebogen wird, brechen die Elemente nicht und werden nicht an der Oberfläche des Objekts frei liegen. Somit kann die Oberfläche des Objekts einen Zustand beibehalten, der zum Drucken und zur Farbgebung geeignet ist. Da die Elemente außerdem nicht rosten, kann das Drucken und die Farbgebung zuverlässig durchgeführt werden. Ferner verändert sich das Verteilungsmuster der Elemente nicht während der Verwendung des Objekts.
Da bei der Erfindung die in der Abtastregion aufgenommenen magnetischen Polymerelemente magnetisch erfasst werden, wird externes Rauschen von der Vorrichtung zu keinem Problem, und der Rauschabstand ist demgemäß hoch.
In dem Fall, in dem das Basiselement aus Papier gebildet ist, sind die magnetischen Polymerelemente als Bestandteil in dem Basiselement zusammen mit den Zellstoffasern des Papiers aufgenommen. Da in diesem Fall die magnetischen Polymerelemente und die Zellstoffasern beliebig angeordnet und miteinander dreidimensional verschlungen sind, ist das Ausmaß der Integration der magnetischen Polymerelemente mit dem Basiselement hoch. Somit ändern die magnetischen Polymerelemente ihre Position innerhalb des Basiselements, werden nicht von dem Basiselement getrennt oder bilden keinen Grat oder Störstelle an der Oberfläche des Basiselements. Kurz gesagt, ist der Zustand der magnetischen Polymerelemente sehr stabil. Außerdem widersteht diese magnetische Polymerelemente aufnehmende Objekt langem Gebrauch und gewährleistet ein hohes Ausmaß an Sicherheit. Da das Basiselement in Stücke gewünschter Größen geschnitten werden kann und beliebige Daten darauf gedruckt oder geschrieben werden können, kann das Objekt mit einem derartigen Basiselement für eine Vielfalt von Zwecken verwendet werden.
Bei dem bei der Erfindung benutzten Zeichen-Panel sind die magnetischen Polymerelemente als Bestandteil in dem hauptsächlich aus Zellstoffasern gebildeten Basiselement aufgenommen, und die Zellstoffasern und die magnetischen Polymerelemente sind dreidimensional miteinander verschlungen. Da es praktisch unmöglich ist, den Verteilungszustand (insbesondere die eingebettete Tiefe) der magnetischen Polymerelemente in dem Zeichen-Panel zu manipulieren, gewährleistet das von der Erfindung bereitgestellte Objekt ein hohes Ausmaß an Sicherheit.
Da die in dem Zeichen-Panel aufgenommenen magnetischen Polymerelemente ohne weiteres mit einer Schicht einer gewünschten Farbe (z. B. einer weißen Schicht) beschichtet werden können, kann verhindert werden, dass sie von außen sichtbar sind. Wenn ein Papieroberflächenelement auf dem Basiselement des Zeichen-Panels bereitgestellt wird, können die magnetischen Polymerelemente zuverlässig verdeckt werden.
Es sei ebenfalls bemerkt, dass Daten auf dem Zeichen-Panel mit einem Schreibwerkzeug oder einem Stempel frei geschrieben werden können. Da das Zeichen-Panel keinen metallischen Draht enthält, ist es frei von dem aus Rost entstehenden Problem. Außerdem kann das Zeichen-Panel ohne weiteres in Stücke gewünschter Größen mittels eines Schneidegeräts geschnitten werden, und die Lebensdauer und die Leistung dieses Schneidegeräts werden nicht nachteilig beeinflusst.
Sogar wenn das Zeichen-Panel von dem Objekt entfernt wird und ein nachgemachtes Zeichen-Panel angeklebt wird, kann dies ohne weiteres erfasst werden. Da außerdem verhindert wird, dass die magnetischen Polymerelemente von außerhalb des Zeichen-Panel sichtbar sind, gewährleistet das von der Erfindung bereitgestellte Objekt ein hohes Ausmaß an Sicherheit.
Die Information, die durch die Verteilung der in dem Zeichen-Panel aufgenommenen magnetischen Polymerelemente bestimmt wird, wird mit der in dem Codeindikatorabschnitt aufgezeichneten Information verglichen, und das Objekt wird nur dann als echt bestimmt, wenn die beiden Informationsstücke miteinander übereinstimmen. Somit ist das Zeichen- Panel sehr zuverlässig und sehr effektive, eine nichtautorisierten Person am Fälschen einer Unterschrift einer autorisierten Person zu hindern, für eine unzulässige Verwendung einer Kreditkarte oder dgl.
Diese Erfindung kann vollständig aus der folgenden ausführlichen Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen verstanden werden, in denen zeigt:
Fig. 1 eine Querschnittsansicht eines in einem zu prüfenden Objekt verwendeten magnetischen Polymerelements entsprechend der ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform;
Fig. 2 eine schematische Draufsicht, die ein Beispiel eines zu prüfenden Objekts zeigt;
Fig. 3 eine schematischen Schnittansicht, die eine Vorrichtung zeigt, die zur Herstellung des in Fig. 1 dargestellten magnetischen Polymerelements benutzt wird;
Fig. 4 eine Schnittansicht, die ein weiteres Beispiel einer zur Herstellung eines magnetischen Polymerelements benutzten Vorrichtung zeigt;
Fig. 5 eine Teilschnitt-Seitenansicht, die eine Verarbeitungsvorrichtung zeigt;
Fig. 6 ein Ablaufdiagramm, das die Schritte zeigt, die zur Herstellung eines zu prüfenden Objekts verwendet werden,
Fig. 7 ein Ablaufdiagramm, das die zum Prüfen des Objekts verwendeten Schritte zeigt;
Fig. 8 eine Teilschnitt-Seitenansicht, die eine weitere Verarbeitungsvorrichtung zeigt;
Fig. 9 eine schematische Teilschnitt-Seitenansicht, die eine bei der dritten erfindungsgemäßen Ausführungsform benutzte Verarbeitungsvorrichtung zeigt;
Fig. 10 eine Schnittansicht, die ein weiteres Beispiel eines in einem zu prüfenden Objekt aufgenommenen magnetischen Polymerelements zeigt;
Fig. 11 eine vergrößerte Ansicht eines zu prüfenden Objekts, die zeigt, wie die magnetischen Polymerelemente als Bestandteil mit den Zellstoffasern des Papiers gemischt werden;
Fig. 12 eine Schnittansicht, die ein Beispiel einer zur Herstellung von magnetischen Polymerelementen verwendeten, aus Acrylharz gebildeten Vorrichtung zeigt;
Fig. 13 eine Schnittansicht, die eine Teil der Vorrichtung von Fig. 12 in einem vergrößerten Maßstab zeigt;
Fig. 14 eine Schnittansicht, die ein magnetisches Polymerelement mit einer Überzugsschicht darauf zeigt;
Fig. 15 eine Schnittansicht, die eine Teil einer Vorrichtung zeigt, die zur Herstellung des in Fig. 14 dargestellten magnetischen Polymerelement verwendet wird;
Fig. 16 eine graphische Darstellung, die eine aus magnetischen Polymerelementen mit einer Länge von weniger als 2 mm erzeugte Ausgabe zeigt;
Fig. 17 eine graphische Darstellung, die eine aus magnetischen Polymerelementen mit einer Länge von 5 mm erzeugte Ausgabe zeigt;
Fig. 18 eine graphische Darstellung, die die Beziehungen zwischen einer Ausgabe und dem Durchmesser der magnetischen Polymerelemente zeigt;
Fig. 19 eine Draufsicht, die ein weiteres Beispiel eines zu prüfenden Objekts zeigt;
Fig. 20 eine Seitenansicht des in Fig. 19 dargestellten Objekts;
Fig. 21 eine vergrößerte Schnittansicht, die das auf dem in Fig. 19 dargestellten Objekt bereitgestellte Zeichen-Panel zeigt;
Fig. 22 eine Seitenansicht eines zu prüfenden Objekts, für das ein Zeichen-Panel mit einem Oberflächenelement bereitgestellt wird; und
Fig. 23 eine vergrößerte Schnittansicht des in Fig. 22 dargestellten Zeichen-Panels.
Die erste Ausführungsformen der Erfindung wird nun mit Bezug auf Fig. 1 bis 7 beschrieben.
Wie es in Fig. 2 gezeigt ist, werden eine große Anzahl von magnetischen Polymerelementen zufällig in dem Basiselement 11 eines zu prüfenden Objekts 10 gestreut, so dass die magnetischen Polymerelemente 12 in viele und unspezifizierte Richtungen orientiert sind. Das Basiselement 11 ist aus einem nicht-magnetischen Material, wie beispielsweise Papier oder Kunststoff gebildet. Die magnetischen Polymerelemente 12 sind in der Form von Fasern. Wie es aus dem in Fig. 1 gezeigten Querschnitt ersichtlich ist, ist jedes magnetische Polymerelement 12 aus einem aus einem hochmolekularen Material gebildeten Elementhauptkörper 13 und einem in dem Inneren des Elementhauptkörpers 13 enthaltenen magnetischen Metallpulver 14 aufgebaut.
Beispiele des hochmolekularen Materials des Elementhauptkörpers 13 sind Polyethylen, Polyester, Urethan etc. Mit anderen Worten kann jedes bekannte, flexible, synthetische Harz als das Material des Elementhauptkörpers 13 verwendet werden. Entweder das Pulver eines weich-magnetischen Materials mit hoher magnetischer Permeabilität oder eines Pulvers eines hart-magnetischen Materials mit hoher Koerzitivkraft ist für das magnetischer Metallpulver 14 geeignet.
Ein Beispiel eines Verfahrens, das zur Herstellung der magnetischen Polymerelemente 12 verwendet wird, ist in Fig. 3 gezeigt. Das in Fig. 3 gezeigte Herstellungsverfahren ist ein trockener Prozess, der einen Doppelstrukturbehälter 15 verwendet. Der Doppelstrukturbehälter 15 umfasst eine äußere Kammer 15a und eine innere Kammer 15b. Die äußere Kammer 15a enthält ein geschmolzenes hochmolekulares Material 13a, das auf eine Temperatur von beispielsweise 200 bis 500ºC erwärmt und somit in dem geschmolzenen Zustand ist, während die innere Kammer 15b ein magnetisches Metallpulver 14 enthält. Das hochmolekulare Material 13a und das magnetische Metallpulver 14 können fallen oder werden zwangsweise aus einer Düse 16 hinausgedrückt. Während das aus der Düse 16 kommende hochmolekulare Material 13a abkühlt und hart wird, wird das magnetische Metallpulver innerhalb des gehärteten hochmolekularen Materials 13a aufgenommen.
Ein weiteres Beispiel eines zur Herstellung der magnetischen Polymerelemente 12 verwendeten Verfahrens ist in Fig. 4 gezeigt. Das in Fig. 4 gezeigte Herstellungsverfahren ist ein nasser Prozess. Bei diesem nassen Prozess wird ein aus einem hochmolekularen Material gebildetes und zuvor vorbereitetes Rohr 13b in eine alkalische Lösung 14a eingetaucht wird, die Ionen eines magnetischen Materials enthält, wobei sich das magnetische Material auf der inneren Fläche 13c des Rohrs 13b ablagern kann.
Die wie oben hergestellten magnetischen Polymerelemente 12 werden in einer Abtastregion 17 mit einer vorbestimmten Dichte während der Herstellung des Objekts 10 aufgenommen. Statt dessen kann ein auf eine geeignete Größe geschnittenes, aus den magnetischen Polymerelementen 12 hergestellte Flies in der Abtastregion 17 des Objekts 10 eingebettet sein.
Die in den Zeichnungen gezeigten magnetischen Polymerelemente 12 sind in der Form von Fasern. Sie können jedoch in der Form von Bändern oder Folien sein. Außerdem muss der Querschnitt der Elemente 12 nicht eine kreisförmige Form aufweisen; er kann eine vieleckige Form, eine rechtwinklige Form, eine ovale Form oder irgendeine andere gewünschte Form aufweisen. Der Durchmesser Dl (oder die Dicke) der magnetischen Polymerelemente muss in Übereinstimmung mit der Größe des Objekts bestimmt werden, wobei er gewöhnlich innerhalb des Bereichs von 5 bis 50 um ist. Der Teilchendurchmesser des magnetischen Metallpulvers 14 ist 1 um oder kleiner, und ihr durchschnittlicher Teilchendurchmesser liegt vorzugsweise innerhalb des Bereichs von 0,2 bis 0,3 um. Das passende Mischverhältnis des magnetischen Metallpulvers 14 beträgt 40 bis 70% bezogen auf das Volumen. Es ist wünschenswert, dass das magnetische Metallpulver 14 in der Mitte der Querschnittsebene des Elements 14 angeordnet ist.
Ein Codeindikatorabschnitt 18 ist auf dem Objekt 10 vorgesehen. Codierte Information, die einmalig für das Objekt 10 ist und die dem Zustand entspricht, in dem die magnetischen Polymerelemente 12 in der Abtastregion 17 verteilt sind, wird in dem Codeindikatorabschnitt 18 mittels einer nachstehend beschriebenen Aufzeichnungsvorrichtung 20 aufgezeichnet.
Wenn ein Pulver eines weich-magnetischen Materials, das eine hohe magnetische Permeabilität aufweist (wie beispielsweise Permalloy, Co-basiertes amorphes Material, Weich-Ferrit und Sendust), als das oben erwähnte magnetische Metallpulver 14 verwendet wird, wird das Objekt 10 von der in Fig. 5 gezeigtem Verarbeitungsvorrichtung 20 magnetisch abgetastet.
Die in Fig. 5 gezeigte Verarbeitungsvorrichtung 20 umfasst ein Gehäuse 25 und einen Fördermittelmechanismus 26. Der Fördermittelmechanismus 26 umfasst Objektfördermittelkomponenten 27, wie beispielsweise ein Band und Rollen, und befördert das Objekt 10 mit einer konstanten Geschwindigkeit in der durch den Pfeil F in Fig. 5 angegebenen Richtung.
Ein Paar von Induktions-Spannungs-Detektierspulen 33, die aus einer Anregungsspule 31 und einer Erfassungsspule 32 aufgebaut sind, sind in dem Bewegungspfad des Objekts 10 angeordnet. Die Anregungsspule 31 und die Erfassungsspule 32 sind in dem Kern eines Erfassungskopfes 40 vorgesehen. Der Kern 41 ist aus einer Legierung mit hoher magnetischen Permeabilität gebildet und weist eine Lücke 42 auf.
Ein Erfassungsabschnitt 43 ist in der Nachbarschaft der Lücke 42 angeordnet. Die Abtastregion 17 des Objekts 10 wird dazu gebracht, den Erfassungsabschnitt 43 zu durchlaufen. Eine Gleichstromversorgungsschaltung 45, um an den Kern 41 ein Geichstrom-Bias-Magnetfeld anzulegen, ist mit der Anregungsspule 31 verbunden. Wenn ein Strom durch die Anregungsspule 31 fließt, läuft eine bestimmte Anzahl von magnetischen Feldlinien durch den Kern 41, und Teil des Bias- Magntefeldes verursacht eine magnetische Wirkung an der. Erfassungsspule 43. Bei der vorliegenden Ausführungsform wird die Spule 32 als ein magnetischer Detektor benutzt, wobei jedoch ein magnetisches Erfassungselement, wie beispielsweise ein Hallelement anstatt der Spule 32 verwendet werden kann.
Die Verarbeitungsvorrichtung 20 umfasst das folgende:
einen Controller 50, der einen Mikrocomputer o. dgl. aufnimmt;
einen Codeschreibabschnitt 51 zum Aufzeichnen eines Verschlüsselungscodes (der nachstehend beschrieben wird) in dem Codeindikatorabschnitt 18 des Objekts 10; und einen Codeleseabschnitt 52 zum Lesen des in dem Codeindikatorabschnitts 18 aufgezeichneten Verschlüsselungscodes. Der Codeschreibabschnitt 51 und der Codeleseabschnitt 52 sind mit einer Lese/Schreibschaltung 53 verbunden. Der Controller 50 umfasst einen Analog/Digital-Wandler 60, einen Komparator 61 und einen Verschlüsselungscodewandler 62. Eine Anzeige 65 ist mit dem Controller 50 verbunden.
Eine Beschreibung der Arbeitsweise der Vorrichtung 20 der, obigen Ausführungsform wird nun gegeben.
Fig. 6 zeigt die Grundzüge des zur Herstellung des Objekts 10 verwendeten Prozesses. Bei Schritt S1 werden magnetische Polymerelemente 12 in dem Basiselement 11 des Objekts 10 aufgenommen, wenn das Basiselement 11 hergestellt wird. Bei dem Abtast- und Erfassungsschritt S2 (der sowohl den Abtastschritt S3 als auch den Erfassungsschritt 54 umfasst), wird das Objekt 10 mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit in der Richtung des Pfeils F mittels des Fördermittelmechanismus 26 bewegt, und ein Erfassungssignal wird erhalten, das für das Objekt 10 einmalig ist und durch die Verteilung der Elemente 12 innerhalb der Abtastregion 17 bestimmt ist.
Bei dem Abtastschritt S3 liefert die Gleichstromversorgungsschaltung 45 einen Gleichstrom an die Anregungsspule 31, wodurch ein Bias-Magnetfeld an den Kern 41 angelegt wird. Wenn kein magnetisches Polymerelement 12 an dem Erfassungsabschnitt 43 des Kerns 41 vorhanden ist, bleibt die magnetische Permeabilität der Lücke 42 in dem Anfangszustand, und die Anzahl von magnetischen Feldlinien, die durch den Kern 41 laufen, ist konstant. Da in diesem Fall keine Spannung auf Grund elektromagnetischer Induktion in der Spule 32 erzeugt wird, ist die Spannungsausgabe von dem Controller 50 im wesentlichen Null.
Wenn die Abtastregion 17 des Objekts 10 an dem Erfassungsabschnitt 43 vorbeiläuft, wobei das Objekt 10 mit der vorbestimmten Geschwindigkeit in der Richtung des Pfeils F mittels des Fördermittelmechanismus 26 bewegt wird, laufen eine Anzahl von winzigen Abschnitten der Abtastregion 17 sequentiell an dem Erfassungsabschnitt 43 vorbei. Zu diesem Zeitpunkt verändert sich die magnetische Permeabilität der Lücke 42 in Abhängigkeit von der Zeit und in Übereinstimmung mit der Verteilung der in jedem winzigen Abschnitt der Abtastregion 17 aufgenommenen magnetischen Polymerelemente, und die Anzahl von magnetischen Feldlinien, die durch den Kern 41 läuft, verändert sich. Als Ergebnis wird eine Spannung auf Grund der elektromagnetischen Induktion in der Erfassungsspule 32 erzeugt.
Da sich der Pegel der Induktions-Spannung in Übereinstimmung mit der Dichte, dem Durchmesser (Dicke), der Länge und den orientierten Richtungen der magnetischen Polymerelemente und ferner mit den Eigenschaften des magnetischen Metallpulvers 14 stark ändert, kann die Induktions-Spannung als ein Ausgangsspannungsmuster gemessen werden, das für das Objekt 10 einmalig bzw. eigentümlich ist. Bei der vorliegenden Ausführungsform wird die Abtastregion 17 mit sehr kurzen Zeit-Intervallen abgetastet, und Ausgangsspannungen, die den sehr kurzen Zeiten entsprechen, werden in einer Anzahl von Stufen zur Digitalisierung geordnet. Auf diese Art und Weise wird ein codiertes Erfassungssignal erhalten, das für die Abtastregion 17 einmalig ist. Wenn die magnetischen Polymerelemente 17 derart hergestellt werden, dass die Mengen des in diesen enthaltenen magnetischen Metallpulvers 14 nicht gleichmäßig ist, kann eine große Vielfalt von Ausgangsmustern erhalten werden.
Bei dem Verschlüsselungsschritt S5 wird das Erfassungssignal in einen Verschlüsselungscode gemäß spezifischer Regeln mittels des Verschlüsselungscodewandlers 62 umgewandelt. Beim Aufzeichnungsschritt S6 wird der Verschlüsselungscode in dem Codeindikatorabschnitt 18 mittels des Magnetkopfes des Codeschreibabschnitts 51 aufgezeichnet. Bei dieser Ausführungsform ist der Codeindikatorabschnitt 18 ein Magnetstreifen, und der Verschlüsselungscode ist in dem Magnetstreifen magnetisch aufgezeichnet. Der Verschlüsselungscode kann jedoch auf dem Codeindikatorabschnitt 18 als eine optisch lesbare Markierung oder ein Code (wie beispielsweise ein Strichcode, ein zweidimensionaler Strichcode oder ein ORC-Zeichen) mittels eines Druckkopfes gedruckt werden. Alternativ können Hologramme, in denen vorbestimmte Codes aufgezeichnet sind, sequentiell in Übereinstimmung mit dem Verschlüsselungscode gestempelt werden. Ferner kann der Verschlüsselungscode in dem Codespeicherbereich des Host- Computers gespeichert sein.
Die oben erwähnte Verarbeitungsvorrichtung 20 wird ebenfalls zum Prüfen verwendet, ob das Objekt 10 authentisch ist oder nicht. Fig. 7 zeigt die Grundzüge des Vergleichsprozesses zum Überprüfen der Echtheit des Objekts 10. Der Schritt S11 dieses Vergleichsprozesses umfasst den Abtastschritt S3 und den Erfassungsschritt S4, die zu denjenigen des Herstellungsprozesses des Objekts 10 ähnlich sind, und ein durch die Verteilung der magnetischen Polymerelemente bestimmtes Erfassungssignal wird durch Abtasten der Abtastregion 17 mit der vorbestimmten Geschwindigkeit erhalten.
Bei dem Codeleseschritt S12 des Vergleichsprozesses wird der in dem Codeindikatorabschnitt 18 aufgezeichnete Verschlüsselungscode mittels des Codeleseabschnitts 52 gelesen. Der gelesene Verschlüsselungscode wird gemäß vorbestimmter Regeln mittels des Verschlüsselungscode-Wandlers 62 decodiert, womit ein Code zur Vergleich erhalten wird. Bei dem Bestimmungsschritt S4 wird dieser Code mit dem von dem Erfassungsschritt S4 erfassten Erfassungssignal mittels des Komparators 61 verglichen. Das Objekt 10 wird von dem Komparator 61 nur dann als echt bestimmt, wenn der Code und das Erfassungssignal miteinander übereinstimmen, und die Ergebnisse des Vergleichs werden auf der Anzeige 65 angegeben.
Die Verarbeitungsvorrichtung 20 kann die Abtastregion 17 zuverlässig lesen, sogar wenn das an das Objekt angelegte externe Magnetfeld nicht stark ist. Somit werden der Verschlüsselungscode oder andere Arten von Information, die magnetisch in dem Codeindikatorabschnitt 18 oder anderen Abschnitten des Objekts 10 aufgezeichnet sind, nicht von dem externen Magnetfeld zerstört. Es sei ebenfalls bemerkt, dass die Verarbeitungsvorrichtung 20 nicht ohne weiteres von externem Rauschen beeinflusst wird, da eine induzierte Spannung mittels der Erfassungsspule 32 und dem Kern 41 mit der Lücke 42 erfasst wird.
In dem Fall, in dem der Verschlüsselungscode in dem Codespeicherbereich des Host-Computers bei dem Herstellungsprozess des Objekts 10 aufgezeichnet wird, kann der Verschlüsselungscode aus dem Host-Computer gelesen und mit dem Erfassungssignal in dem Vergleichsprozess verglichen werden. Alternativ kann bei dem Vergleichsprozess das beim Erfassungsschritt S4 erhaltene Erfassungssignal in einem Verschlüsselungscode gemäß den gleichen Regeln wie diejenigen des Herstellungsprozesses umgewandelt werden, und der somit erhaltene Verschlüsselungscode kann mit dem bei dem Codeleseschritt S12 gelesenen Verschlüsselungscode verglichen werden.
In dem Fall, in dem das magnetische Metallpulver 14 aus einem Material mit hoher Koerzitivkraft gebildet ist, d. h. einem hart-magnetischen Material, wie beispielsweise Ferrit, Sm-Co-Legierung und Nd-Legierung, können die magnetischen Polymerelemente 12 im Voraus magnetisiert sein. Da in diesem Fall die magnetischen Polymerelemente 12 zu allen Zeiten magnetische Feldlinien erzeugen, kann die Echtheit des Objekts 10 mittels einer einfachen Verarbeitungsvorrichtung 68, wie beispielsweise derjenigen, die in Fig. 8 gezeigt ist, überprüft werden. Da die in Fig. 8 gezeigte Verarbeitungsvorrichtung nicht die oben erwähnten Gleichstromversorgungsschaltung 45 oder Spule 31 braucht, kann ihre Struktur entsprechend vereinfacht werden.
Bei den oben erwähnten Ausführungsformen sind die bei dem Objekt 10 verwendeten magnetischen Polymerelemente 12 sehr weich und flexibel und brechen nicht, sogar wenn sie gebogen werden. In dem Fall, in dem die magnetischen Polymerelemente 12 in einem dünnen Objekt 10, wie beispielsweise ein aus Papier gebildetes Objekt, aufgenommen sind, brechen die Elemente 10 nicht oder werden nicht an der Oberfläche des Objekts 10 frei liegen, auch wenn das Objekt 10 gebogen wird. Außerdem wird das Muster, das dem Objekt 10 während des Herstellungsprozesses gegeben wird, sogar wenn das Objekt 10 gebogen wird, nicht geändert.
Die magnetischen Polymerelemente 12 können ohne weiteres durch bekannte Farbgebungsmittel gefärbt werden, da die Elementhauptkörper 13, d. h. die äußeren Teile der Elemente 12, aus einem hochmolekularen Material gebildet sind. Sogar wenn ein Teil der Elemente 12 an der Oberfläche des Objekts frei liegen sollte, werden diese Elemente zu keinem Hindernis für das Drucken oder für die Farbgebung und können somit verdeckt werden. In dem Fall, in dem das Objekt 10 aus Papier gebildet ist, können die in dem Objekt 10 aufgenommenen Elemente 10 nicht von außen gesehen werden, womit ein hohes Ausmaß an Sicherheit bereitgestellt wird.
Eine Verarbeitungsvorrichtung 70 gemäß einer weiteren Ausführungsform, die für ein erfindungsgemäßes Objekt zu verwenden ist, wird mit Bezug auf Fig. 9 beschrieben. In Fig. 9 werden die Strukturelemente, die denjenigen der Verarbeitungsvorrichtung 20 der oben beschriebenen Ausführungsform ähnlich sind, mit den gleichen Bezugsziffern bezeichnet, wie sie in Fig. 5 verwendet werden, und eine Erläuterung derartiger Elemente wird hier weggelassen. Somit werden die folgenden Beschreibungen auf die Strukturelemente beschränkt, die nur die Verarbeitungsvorrichtung 70 betreffen.
Bei der in Fig. 9 gezeigten Verarbeitungsvorrichtung ist ein Magnetsensor 73 an einer Zwischenposition des Bewegungspfads des Objekts 10 angeordnet. Der Magnetsensor 73 verwendet erste und zweite Magnetwiderstandselemente (MR- Elemente) 71 und 72 als ein Paar von magnetoelektrischen Wandlern. Die ersten und zweiten MR-Elemente 71 und 72 sind in der Bewegungsrichtung des Objekts 10 angeordnet (d. h. in der Abtastrichtung). Der Magnetsensor 73 verwendet ebenfalls einen Magneten 74 (d. h. ein Magnetfelderzeugungsmittel), das hinter den MR-Elementen 71 und 72 angeordnet ist. Der Magnet 74 kann entweder ein Dauermagnet oder ein Elektromagnet mit einer elektromagnetischen Spule sein.
Die MR-Elemente 71 und 72 sind Magnetwiderstandselemente, deren elektrische Widerstandswerte sich in Übereinstimmung mit der Intensität des daran anliegenden Magnetfelds verändern. Entweder Magnetwiderstandselemente mit positiven magnetischen Eigenschaften (z. B. Elemente, die aus einem Verbundhalbleiter gebildet sind, wie beispielsweise Indiumantimon oder Galliumarsen) oder Magnetwiderstandselemente, die negative Magneteigenschaften aufweisen (Z. B. ferromagnetisches Material, wie beispielsweise Nickelkobalt oder Permalloy, enthaltende Elemente) werden in Übereinstimmung mit den erforderlichen Spezifikationen verwendet.
Die ersten und zweiten MR-Elemente 71 und 72 sind zusammen verbunden und derart angeordnet, dass das von dem Magnet 74 erzeugte Magnetfeld auf sie mit der gleichen Intensität wirkt. Das erste MR-Element 71 ist durch eine Erfassungsschaltung 75 mit einem Controller 50 verbunden, während das zweite MR-Element 72 mit einer Gleichstromversorgungsschaltung 45 verbunden ist. Das Objekt 10 wird derart bewegt, dass sich seine Abtastregion 17 in der Richtung bewegt, in der die Elemente 71 und 72 angeordnet sind.
Wenn die Abtastregion 17 des Objekts 10 durch die Region unter den MR-Elementen 71 und 72 läuft, verändert sich die Ausgangsspannung Vout in Übereinstimmung mit der Verteilung der in diese Region kommenden magnetischen Polymerelemente 12. Um genauer zu sein, wirkt, wenn die magnetischen Polymerelemente 12 nicht in der Nachbarschaft der MR-Elemente 71 und 72 vorhanden sind, das von dem Magneten 74 erzeugte Magnetfeld gleichförmig auf die MR-Elemente 71 und 72. Da in diesem Fall die MR-Elemente 71 und 72 im Widerstandswert zueinander gleich sind, ist die Ausgangsspannung Vout ungefähr der Hälfte (Vin/2) der Eingangsspannung Vin. Wenn sich die magnetischen Polymerelemente 12 in der Richtung des Pfeils F bewegen und in die Region unter den MR-Elementen 71 und 72 kommen, verändern sich die durch jedes der MR-Elemente 71 und 72 laufenden Magnetfeldlinie bzw. Flüsse mit der Zeit in Übereinstimmung mit der Position, Dichte, Durchmesser, Länge, orientierten Richtungen und eingebetteter Tiefe der magnetischen Polymerelemente 12 und ferner mit den Eigenschaften des magnetischen Metallpulvers 14. Außerdem wird eine Differenz zwischen dem Widerstandswert eines MR-Elements und demjenigen des anderen erzeugt. Als Ergebnis steigt die Ausgangsspannung Vout an oder verringert sind gegenüber dem Pegel Vin/2 als Bezugspegel.
Die Ausgangsspannung Vout wird durch die folgenden Formel dargestellt:
Vout = Vin · {R&sub2;/(R&sub1; + R&sub2;)}
wobei R&sub1; ein Widerstandswert des ersten MR-Elements 71 und R2 ein Widerstandswert des zweiten MR-Elements 72 ist.
Da sich die Ausgangsspannung Vout in Übereinstimmung mit dem Verteilungszustand der magnetischen Polymerelemente 12 (z. B. der Verteilungsdichte, eingebetteten Tiefe, Durchmesser [Dicke], Länge, orientierten Richtungen etc. der magnetischen Polymerelemente 12) verändert, ist das erfasste Spannungsausgangsmuster für das Objekt 10 einmalig. Bei dieser Ausführungsform ist das magnetische Metallpulver 14 vorzugsweise Pulver eines weich-magnetischen Materials mit hoher magnetischer Permeabilität (wie beispielsweise Permalloy, Co- basiertes amorphes Material, Weich-Ferrit).
Da das von dem Magnetsensor 73 erzeugte Erfassungssignal auf dem Ausgangsverhältnis zwischen den beiden Elementen 71 und 72 basiert, wird es nicht ohne weiteres von den Umgebungstemperatur-Schwankungen oder Rauschen beeinflusst. Obgleich der Ausgangspegel eines gewöhnlichen Magnetkopfes von der Bewegungsgeschwindigkeit eines Objekts abhängig ist, kann die Verarbeitungsvorrichtung 70 der Ausführung, die den Magnetsensor 73 umfasst, eine Ausgabe mit konstantem Niveau zu allen Zeiten erzeugen, ohne von der Bewegungsgeschwindigkeit des Objektes und den Umgebungstemperatur-Schwankungen nachteilig beeinflusst zu werden.
Ein bei der Ausführungsform verwendetes magnetisches Polymerelement 12 kann ein derartiges Element sein, wie es in Fig. 10 gezeigt ist. Bei dem in Fig. 10 dargestellten Element werden Teilchen eines magnetischen Metallpulvers 14 in dem gesamten Querschnitt eines aus einem hochmolekularen Material gebildeten Elementhauptkörpers 13 verteilt. Wie bei der vorhergehenden Ausführungsform kann das hochmolekulare Material des Elementhauptkörpers 13 ein thermoplastisches Harz, wie beispielsweise Polyethylen, Polyester oder Urethan sein. In dem Fall, in dem das Basiselement 11 aus Papier gebildet ist, ist es jedoch vorzuziehen, dass der Elementhauptkörper 13 aus Acrylharz gebildet ist. Das Mischverhältnis des magnetischen Metallpulvers 14 ist vorzugsweise im Bereich von 30 bis 80% bezogen auf das Gewicht. Wenn das Mischverhältnis niedriger als 30% bezogen auf das Gewicht ist, kann eine von dem magnetischen Metallpulver 14 erhaltene Ausgabe für praktischen Gebrauch nicht hoch genug sein. Wenn das Mischverhältnis umgekehrt 80% bezogen auf das Gewicht überschreitet, verschlechtert sich die Stärke magnetischer Polymerelemente 12 sehr, d. h. insbesondere die Bruchfestigkeit, und sie können in der Praxis nicht verwendet werden.
Wie es in Fig. 11 gezeigt ist, werden die magnetischen Polymerelemente 12 in dem aus Papier gebildeten Basiselement 11 aufgenommen, so dass sie als Bestandteil mit den Zellstofffasern 80 des Papiers gemischt und zufällig angeordnet werden. Es sei bemerkt, das die magnetischen Polymerelemente 12 ohne weiteres mit den Zellstoffasern 80 auf diese Art und Weise in einem gewöhnlichen Papierzellstoff-Herstellungsprozess gemischt werden können.
In dem Fall, in dem die magnetischen Polymerelemente 12 und die Zellstofffasern 80 als Bestandteil miteinander gemischt sind, sind sie zufällig angeordnet und dreidimensional miteinander verschlungen. Somit ändern die Polymerelemente 12 nicht ihre Position innerhalb des Basiselements 11, trennen sich nicht von dem Basiselement 12 oder bilden keinen Grat an der Oberfläche des Basiselements 11, so dass der Zustand der magnetischen Polymerelemente sehr stabil ist. Da außerdem die magnetischen Polymerelemente 12 und die Zellstofffasern 80 miteinander dreidimensional verschlungen sind, kann das Objekt nicht ohne weiteres gefälscht werden, und ein hohes Ausmaß an Sicherheit wird gewährleistet.
Die magnetischen Polymerelemente 12 können mit der in Fig. 12 gezeigten Herstellungsvorrichtung 90 hergestellt werden. Die Herstellungsvorrichtung 90 umfasst einen Acryllösungsversorgungsabschnitt 92 mit einer Düse 91, aus der eine Acryllösung gespritzt wird; und eine Lösungswanne 94, die eine Koagulierungslösung 93 enthält. Wie es in einem vergrößerten Maßstab in Fig. 13 gezeigt ist, wird veranlasst, dass eine Acryllösung, die eine große Anzahl von magnetischen Metallpulverteilchen 14 enthält, aus der Düse 91 kommt und durch die Koagulierungslösung 93 läuft. Als Ergebnis wird ein magnetisches Polymerelement 12 erhalten, bei dem eine große Anzahl von magnetischen Metallpulverteilchen 14 in einem aus Acrylharz gebildeten Elementhauptkörper 13 enthalten sind. Das magnetische Polymerelement 12 wird in Stücke geschnitten, so dass jedes der geschnittenen Stücke eine Länge im Bereich von 2 bis 10 mm aufweist.
Der Querschnitt der magnetischen Polymerelemente 12 muss keine kreisförmige Form aufweisen; er kann eine rechteckige Form, eine ovale Form oder eine vieleckige Form aufweisen. Die magnetischen Polymerelemente 12 mit derartigen Querschnittsformen können durch Ändern der Querschnittsform der Öffnung der Düse 91 hergestellt werden. Wenn magnetische Polymerelemente 12 mit einem flachen Querschnitt hergestellt werden, können derartige magnetische Polymerelemente vorteilhafterweise in einem dünnen Basiselement 11 aufgenommen werden.
Wenn die Elementhauptkörper 13 der magnetischen Polymerelemente aus einem Acrylharz gebildet sind, weisen die magnetischen Polymerelemente 12 ein spezifisches Gewicht auf, das ungefähr gleich demjenigen der Zellstofffaser 80 ist. In diesem Fall mischen sich die magnetischen Polymerelemente 12 und die Zellstofffasern 80 ohne weiteres miteinander in der Zellstofflösung. Wenn die Oberfläche des Acrylharzes (d. h. die Oberfläche der magnetischen Polymerelemente 12) mittels eines Mikroskops beobachtet wird, ist ersichtlich, dass eine große Anzahl von kleinen Vorsprüngen auf der Oberfläche vorhanden sind. Dies bedeutet, dass die magnetischen Polymerelemente 12 und die Zellstoffasern 80 stark miteinander verschlungen sind. Bei der herkömmlichen Technik ist es wahrscheinlich, dass sich metallische Drähte in der unteren Region der Zellstofflösung sammeln, so dass die metallischen Drähte nicht ohne weiteres mit den Zellstoffasern gemischt werden können. Da die bei der herkömmlichen Technik verwendeten metallischen Drähte außerdem eine glatte Oberfläche aufweisen, können sie mit den Zellstoffasern nicht stark verschlungen werden.
Ähnlich dem in Fig. 14 gezeigten magnetischen Polymerelement 12 kann die äußere Oberfläche des Elements 12 mit einer Überzugsschicht 98 bedeckt sein, die eine ähnliche Farbe wie diejenige des Basiselements 11 aufweist. Wenn das Basiselement 11 weiß ist, ist eine weiße oder weißliche Überzugsschicht 98 wünschenswert. Eine derartige Überzugsschicht kann beispielsweise durch Hinzufügen von Titanoxid 99 zu einem hochmolekularen Material erstellt werden. Wenn das Basiselement 11 braun ist, ist eine braune Überzugsschicht 98 wünschenswert.
Ein magnetisches Polymerelement 12 mit der oben erwähnten Überzugsschicht 98 kann mittels einem Acryllösungs- Versorgungsabschnitt 111, wie beispielsweise demjenigen, der in Fig. 15 gezeigt ist, hergestellt werden. Der in Fig. 15 gezeigte Acryllösungs-Versorgungsabschnitt 111 umfasst eine Düse 110 mit einer Doppelstruktur. Die das magnetische Metallpulver 14 enthaltende Acryllösung 95 wird dazu gebracht, in die Koagulierungslösung (Fig. 12) herauszukommen, so dass die Acryllösung 95 von einer Titanoxid 99 enthaltenden Polymerlösung 112 umgeben wird. Auf diese Art und Weise wird ein mit einer Überzugsschicht 98 bedecktes magnetisches Polymerelement 12 hergestellt.
Es ist wünschenswert, dass die magnetischen Polymerelemente 12 eine Länge im Bereich von 2 bis 10 mm aufweisen. Wenn die magnetischen Polymerelemente 12 kürzer als 2 mm sind, werden sie in dem Basiselement genau wie Puder gleichmäßig verteilt, und die gegenwärtig verfügbaren Verarbeitungsvorrichtungen 20 und 70 können keinen Ausgabe erzeugen, die die Verteilung der magnetischen Polymerelemente 12 angibt. Die Ausgabe, die die gegenwärtig verfügbaren Verarbeitungsvorrichtungen 20 und 70 aus derartigen gleichmäßigen Elementverteilungen erzeugen können, werden derart sein, wie diejenigen, die in Fig. 16 gezeigt sind. Wenn die magnetischen Polymerelemente 12 beispielsweise eine Länge von 5 mm aufweisen, ist die von den Verarbeitungsvorrichtungen erhaltene Ausgabe für die Verteilung der Elemente 12 kennzeichnend, wie es in Fig. 17 gezeigt ist. Wenn die Elemente 12 länger als 10 mm sind, mischen sich die Elemente 12 nicht ohne weiteres mit den Zellstofffasern 80 in der Faserlösung, und es ist mit der gegenwärtig verfügbaren Papierherstellungstechnologie nicht einfach, derartige lange Elemente im Papier als Bestandteil aufzunehmen.
Es ist wünschenswert, dass die magnetischen Polymerelemente 12 einen Durchmesser innerhalb des Bereichs zwischen 10 um bis 100 um aufweisen. Wie es aus Fig. 18 ersichtlich ist, erzeugen magnetische Polymerelemente 12 mit einem Durchmesser von 10 um oder größer eine Ausgabe mit annehmbarem Niveau, so lange wie sie eine ausreichend große Menge von magnetischem Metallpulver 14 enthalten. Die Verwendung von magnetischen Polymerelementen mit einem großen Durchmesser ist wünschenswert, da derartige Elemente eine Ausgabe von hohem Niveau liefern. Wenn jedoch die Elemente 12 einen Durchmesser größer als 100 um aufweisen, wird ein Teil derartiger Elemente aus der Oberfläche eines Papierbasiselements 11 hervorragen (es sei angenommen, dass die Dicke des Papierbasiselements 100 um oder so ähnlich.) In der Praxis ist somit die Verwendung von magnetischen Polymerelementen 12 mit einem Durchmesser von 100 um oder größer nicht wünschenswert. Kurz gesagt sollte der Durchmesser der magnetischen Polymerelemente 12 kleiner als die Dicke des Basiselements 11 sein.
Ein gemäß einer weiteren Ausführungsform der Erfindung zu prüfendes Objekt wird nun mit Bezug auf Fig. 19 bis 23 beschrieben. In den Fig. 19 bis 23 werden Strukturelemente, die denjenigen der vorhergehenden Ausführungsformen ähnlich sind, mit den gleichen Bezugsziffern bezeichnet, wie sie bei der obigen Beschreibung verwendet werden, und eine ausführliche Beschreibung derartiger Elemente wird hier weggelassen.
Das in Fig. 19 gezeigte Objekt 10 umfasst einen kartenähnlichen Hauptkörper 120 und ein auf einem Teil der Vorder- oder Rückseite des Hauptkörpers 120 vorgesehenes Zeichen- Panel 121. Das Zeichen-Panel 121 dient als eine Abtastregion 17. Im allgemeinen wird der Hauptkörper 120 aus einem synthetischen Harz, wie beispielsweise Polyethylen oder Vinylchlorid gebildet, wobei er jedoch aus Papier sein kann.
Auf dem Zeichen-Panel 121 wird eine bestimmte Datenart (wie beispielsweise die Signatur des Kartenhalters) mit einem Schreibwerkzeug, wie beispielsweise einem Kugelschreiber oder einem Füllfederhalter, geschrieben. Wie es in Fig. 20 und 21 gezeigt ist, wird das Zeichen-Panel 121 an dem Hauptkörper 120 mittels eines Klebstoffs 126 gesichert. Der Klebstoff 126 ist ein thermoplastisches synthetisches Harz oder eine andere Art von Klebstoffmaterial.
Ein Codeindikatorabschnitt 18 ist an dem Objekt 10 vorgesehen. Information, die dem Objekt 10 eigentümlich ist und die durch die Verteilung der in dem Zeichen-Panel 121 aufgenommenen magnetischen Polymerelemente bestimmt wird, wird codiert und in dem Codeindikatorabschnitt 18 mittels der in Fig. 9 gezeigten Verarbeitungsvorrichtung 70 aufgezeichnet. Wie es in Fig. 19 dargestellt ist, ist der Codeindikatorabschnitt 18 ein Magnetstreifen, der schmaler als der Hauptkörper 120 ist. Alternativ kann er ein Aufzeichnungsmedium sein, auf der optisch lesbare Daten, wie beispielsweise ein Strichcode, ein zweidimensionaler Strichcode ein ein OCR- Zeichen angegeben ist.
Das Zeichen-Panel 121 umfasst ein weißes oder weißliches Basiselement 11, das aus Papier gebildet ist, und eine große Anzahl von magnetischen Polymerelementen 12 sind als Bestandteil in dem Basiselement 11 derart aufgenommen, dass sie in vielen und unspezifizierten Richtungen orientiert sind.
Jedes magnetische Polymerelement 12 ist ein faserhaltiges Element und ist, wie es in Fig. 10 gezeigt ist, aus einem Elementkörper 13, der aus einem hochmolekularen Material gebildet ist, und einem magnetisches Metallpulver 14 aufgebaut, das in dem gesamten Querschnitt des Elementhauptkörpers 13 verteilt ist. Acrylharz ist als das Material des hochmolekularen Materials des Elementhauptkörpers 1 geeignet, wobei jedoch ein thermoplastisches Harz, wie beispielsweise Polyethylen, Polyester oder Urethan anstatt des Acrylharzes verwendet werden kann. Kurz gesagt kann jede Art eines synthetischen Harzes als das Material des Elementhauptkörpers 13 verwendet werden, so lange wie das synthetische Harz eine geeignete Flexibilität aufweist.
Die magnetischen Polymerelemente 12 können mittels der oben erwähnten Herstellungsvorrichtung 90 (Fig. 12 und 13) hergestellt werden. Das Mischverhältnis des magnetischen Metallpulvers 14 ist vorzugsweise im Bereich von 30 bis 80% bezogen auf das Gewicht. Wenn das Mischverhältnis niedriger als 30% bezogen auf das Gewicht ist, kann eine von dem magnetischen Metallpulver 14 erhaltene Ausgabe für den praktischen Gebrauch nicht hoch genug sein. Wenn das Mischverhältnis umgekehrt 80% bezogen auf das Gewicht überschreitet, verschlechtert sich die Stärke magnetischer Polymerelemente 12 sehr, d. h. insbesondere die Zugfestigkeit, und sie können in der Praxis nicht verwendet werden.
Der Teilchendurchmesser des magnetischen Metallpulvers 14 sollte 1 um oder kleiner sein, und ihr durchschnittlicher Teilchendurchmesser ist vorzugsweise innerhalb des Bereichs von 0,2 bis 0,3 um.
Das Signal-Panel 121 wird mit den folgenden Schritte hergestellt: einem Schritt des Erstellens einer Zellstofflösung, in der Zellstofffasern 80 und magnetische Polymerelemente 12 miteinander gemischt sind; einem Schritt eines Herstellens eines plattenähnlichen Objekts aus der Zellstofflösung, so dass die Zellstofffasern 80 und die magnetischen Polymerelemente 12 zusammen dreidimensional in dem plattenähnlichen Objekt verschlungen sind, und einem Schritt eines Schneidens des plattenähnlichen Objekts in Stücke von gewünschter Größe. Durch diese Schritte wird ein Zeichen-Panel 121 mit der vorbestimmten Größe hergestellt. Wie es in Fig. 11 gezeigt ist, enthält das Basiselement 11 eine große Anzahl von Zellstofffasern 80, und die magnetischen Polymerelemente 12 sind als Bestandteil mit diesen Zellstoffasern 80 gemischt.
Ein hauptsächlich aus Papier gebildetes Oberflächenelement 130 kann auf der Oberfläche des Basiselements 11 bereitgestellt werden, wie es in Fig. 22 und 23 gezeigt ist. Eine bestimmte Datenart kann auf das Oberflächenelement 130 geschrieben werden, und das Oberflächenelement 130 dient dazu, die in dem Basiselement 11 aufgenommenen magnetischen Polymerelemente 12 zu verdecken.
Gemäß der Erfindung können die magnetischen Polymerelemente 12 in der Rückseite der Leinwand eines Gemäldes eingebettet sein, und der oben erwähnte Verschlüsselungscode kann in einem Codeindikatorabschnitt aufgezeichnet sein. Diese Verfahrensweisen liefern einen Beweis, dass das Gemälde echt ist. Gemäß der Erfindung können außerdem die magnetischen Polymerelemente 12 in einem dreidimensionalen Kunstobjekt eingebettet sein, um es von seinen Imitaten zu unterscheiden.

Claims

1. Auf Echtheit zu prüfender Gegenstand, der ein aus einem nichtmagnetischen Material gebildetes Basiselement (11) und eine an einem spezifischen Teil des Basiselements (11) angeordneten Abtastregion umfasst,

wobei eine Mehrzahl von magnetischen Elementen (12) zufallsmäßig in der Abtastregion (17) gestreut und in vielen und unspezifizierten Richtungen ausgerichtet sind;

wobei der Gegenstand ferner einen Code- Indikatorabschnitt (18) zum Speichern codierter Information umfasst, die einer Ausgabe entspricht, die in Übereinstimmung mit einem Zustand der in der Abtastregion (17) gestreuten magnetischen Elemente (12) erhalten wird;

dadurch gekennzeichnet, dass

die magnetischen Elemente (12) magnetische Polymerelemente sind; und

jedes der magnetischen Elemente (12) einen flexiblen Elementhauptkörper (13) umfasst, der aus einem hochmolekularen Material und einem in dem Elementhauptkörper (13) enthaltenen magnetischen Metall gebildet ist.

2. Gegenstand gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das magnetische Metal ein Pulver (14) ist, das aus einem weichmagnetischen Material mit hoher magnetischer Permeabilität gebildet ist.

3. Gegenstand gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das magnetische Metal ein Pulver (14) ist, das aus einem hartmagnetischen Material mit hoher Koerzitivkraft gebildet ist.

4. Gegenstand gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Basiselement (11) aus einem Papier gebildet ist, das eine Mehrzahl von Zellstofffasern (80) umfasst, wobei die magnetischen Polymerelemente (12) als Bestandteil in dem Basiselement (11) zusammen mit den Zellstofffasern (80) des Papiers aufgenommen sind.

5. Gegenstand gemäß einem der Ansprüche 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass das hochmolekulare Material des Elementhauptkörpers (13) des magnetischen Polymerelements (12) ein Acrylharz ist.

6. Gegenstand gemäß einem der Ansprüche 1 und 4, dadurch gekennzeichnet, dass jedes der magnetischen Polymerelemente (12) mit einer Überzugsschicht (98) bedeckt ist, die eine ähnliche Farbe wie das Basiselement (11) aufweist.

7. Gegenstand gemäß Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Basiselement (11) weiß ist und dass die Überzugsschicht (98) eine weiße oder weißliche Überzugsschicht ist, die aus einem hochmolekularen Material mit Titanoxid gebildet ist.

8. Ein zu überprüfender, kartenähnlicher Gegenstand, der umfasst:

einen kartenähnlichen Hauptkörper (120), der aus einem nichtmagnetischen Material gebildet ist; und

ein Zeichen-Panel (121), das in einer Abtastregion (17) angeordnet ist, die mindestens teilweise auf einer Vorder- oder Rückseite des Hauptkörpers (120) vorgesehen ist, wobei eine vorbestimmte Datenart auf das Zeichen-Panel (121) geschrieben ist, wobei das Zeichen-Panel (121) ein Basiselement (11) umfasst, das aus Papier mit einer großen Anzahl von Zellstofffasern (80) gebildet ist; und der kartenähnliche Hauptkörper (120) einen Code- Indikatorabschnitt (18) zum Speichern codierter Information aufweist;

dadurch gekennzeichnet, dass

eine Mehrzahl von faserförmigen magnetischen Polymerelementen (12) einstückig in dem Basiselement (11) zusammen mit den Zellstofffasern (80) aufgenommen ist, wobei jedes der magnetischen Polymerelemente (12) einen aus einem hochmolekularen Material gebildeten Elementhauptkörper (13) und in dem Elementhauptkörper (13) enthaltenes magnetisches Metallpulver (14) aufweist; und die codierte Information einem Erfassungssignal entspricht, das in Übereinstimmung mit einem Zustand der magnetischen Polymerelemente (12) das Zeichen-Panels (121) erhalten wird.

9. Kartenähnlicher Gegenstand gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Code-Indikatorabschnitt (18) ein magnetisch oder optisch lesbares Aufzeichnungsmedium zum Halten der codierten Information aufweist.

10. Kartenähnlicher Gegenstand gemäß Anspruch 8, ferner gekennzeichnet durch Umfassen einer Überzugsschicht (98), die einen äußeren Umfang jedes der magnetischen Polymerelemente (12) bedeckt und die eine ähnliche Farbe wie das Basiselement (11) aufweist.

11. Kartenähnlicher Gegenstand gemäß Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Basiselement (11) weiß ist, und die Überzugsschicht (98) eine weiße oder weißliche Überzugsschicht ist, die aus einem hochmolekularen Material mit Titanoxid gebildet ist.

12. Kartenähnlicher Gegenstand gemäß Anspruch 8, ferner gekennzeichnet durch Umfassen eines Oberflächenelements (130), das hauptsächlich aus Papier gebildet ist und auf dem Basiselement (11) des Zeichen-Panels (121) vorgesehen ist.