JP2000082208A - 磁気バーコード及びその記録方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】極めて入手しにくい特殊な特性を有する磁性材
料によって構成され、かつ、さん孔を行うことなしに追
記型ができ、非接触読み取りも可能な磁気バーコードを
提供するものである。 【解決手段】常温では脱磁状態でのみ磁気記録可能な材
料により記録層が形成され、この記録層の上に保磁力が
３０Ｏｅ以下の高透磁率磁性材料により磁性層が形成さ
れ、記録層に磁化パターンが記録されることを特徴とす
る磁気バーコードとしたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、バーコードを用い
る流通分野に広く関わる磁気バーコードに関し、そのな
かでもセキュリティ性を要する有価証券・入場券・乗車
券・搭乗券・保証書・クレジットカード・プリペイドカ
ード・定期券等の偽造防止に関し利用される磁気バーコ
ード及びその記録方法に関する。更に詳しくは設けられ
ている記録層に記録されたデータを接触／非接触で読み
取ることで、記録媒体としての利便性を図るとともに、
追記型にすることで、セキュリティ性を向上させた磁気
バーコード及びその記録方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、複写機の精度向上は著しく、特に
カラー複写機やパソコン等によるデジタルプリント技術
の普及による有価証券・入場券の複製が問題になってい
る。また、クレジットカード・キャッシュカード・プリ
ペイドカード等の磁気データの変造・改竄等も社会問題
化している。そのため、これら券類やカード類の偽造防
止策として、地紋細紋印刷・凹版印刷・マイクロ文字印
刷・ホログラム箔の貼着・光学的特殊インキの印刷・磁
性インキパターンの印刷・磁気バーコードの印刷・磁気
シールドの設置・磁気多層記録等が実施されてきた。

【０００３】なかでも磁気バーコードは、磁性体という
古くからある安定した材料と、磁気記録技術とともに発
展してきた磁気ヘッド、データ処理技術等を組み合わせ
た技術であり、多くのバリエーションの磁気バーコード
がプリペイドカードを中心に採用されている。

【０００４】磁気バーコードは使用される磁性体の性質
から分類すると大きくは２つの方式がある。その一つは
着磁状態を保持できる程度で記録材と同等の保磁力を有
する磁性材料からなるもので、他の一つはバイアス磁界
を印加したときには磁化されるが、着磁を残さない低保
磁力の磁性材料からなるものである。

【０００５】このうち前者はバリウムフェライトやγ−
酸化鉄などの記録材として用いられる磁性体を用いたも
ので、着磁と読み取りを別々に行うことが可能な点に特
徴がある。従って磁気バー全体を一様に着磁してエッジ
部分を読み取るだけでなく、記録パターンを磁気バー内
部に書き込み、それをデータとすることも可能である。
ただ、一般には後に述べる低保磁力磁気バーコードの読
み取りに使用するバイアス印加型磁気ヘッドでもデータ
の読み出しを行うことが可能なように、エッジ部分を読
み取りに使用している場合が多い。

【０００６】後者の低保磁力磁気バーコードは、鉄粉や
ニッケル粉のような金属や、Ｍｎ−Ｚｎフェライトのよ
うな酸化物磁性体などのうち、保磁力が３０Ｏｅ以下の
磁性体を用いて形成される。このような磁気バーコード
は、前述したようにバイアス磁界印加型磁気ヘッドでデ
ータの読み出しを一般的には行う。低保磁力の磁気バー
コードの特徴は、記録材料を用いる場合と異なり、読み
取りの際に印加するバイアス磁界による着磁が磁気バー
に残留することがないため、市販されているマグネット
ビュアー等によってその存在を検知することができない
ことにある。よって磁気バーコードをセキュリティに利
用しようとした場合には、そのセキュリティ性は高ま
り、データとしては磁性材料を含有しないダミーバーと
併用して設けることにより、データ化を行うことが多
い。

【０００７】更に磁気バーコードとしては、前述したよ
うな２種類の磁性体を混在せしめたもの、混合したも
の、磁化量の異なるもの、キュリー点の異なるもの等の
提案がなされている。更に、プリペイドカードによく見
られるように、固定コードであるところの磁気バーコー
ドを追記型の可変情報として扱うために、取引金額に応
じてカードにさん孔することも行われている。

【０００８】読み取り方法は、磁気ヘッドとＭＲ（磁気
抵抗）素子を用いたＭＲヘッドに代表される。これらの
素子を使用した場合には、バイアス磁界の大きさを変化
させて磁気特性の違いを検出したり、複数トラックの磁
気ヘッドを用いるなど、様々な方法が提案されている。

【０００９】しかしながら、これら上述したような技術
は次のような課題を有している。即ち、プリペイドカー
ドに代表されるように、磁性体を用いたカードが広く普
及すればするほど、磁気記録材料の、磁気ヘッドによっ
て容易にデータの書き換えが可能であるという特徴を悪
用されて、改竄が行われるケースが多くなってきた。こ
こで磁気バーコードはセキュリティ性を高める技術の一
つであったが、これにしても磁性体の特徴を解析され、
同じようなバーコードを偽造するケースが出てきてい
る。仮にさん孔を行ったとして、その抜きカスは必ず発
生するわけであり、穴埋め行為を生むことになり、セキ
ュリティを保つのは困難になっている。更に、機械メン
テナスの点においても、さん孔はカスの回収を行う必要
が発生するため、好まれない。導入当初は、度数データ
としてさん孔を用いることがあったが、現在の印字技術
はさん孔の必要性をなくしている。よって、よりセキュ
リティ性を向上させたコード、さん孔しないで追記デー
タを記録できる方法が求められていた。

【００１０】読み取りに関しても、磁気ヘッド自体が広
く普及した素子であるために、新しい読み取り方式であ
る非接触読み取りであることを特徴とした、交流磁界を
利用してアンテナ方式により読み取りが可能な媒体が求
められていた。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】上記問題を解決するた
めに、本発明では、極めて入手しにくい特殊な特性を有
する磁性材料によって構成され、かつ、さん孔を行うこ
となしに追記ができ、非接触読み取りも可能な磁気バー
コードを提供することを課題とする。

【００１２】

【問題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するため、まず請求項１においては、常温では脱磁状
態でのみ磁気記録可能な材料により記録層が形成され、
この記録層の上に保磁力が３０Ｏｅ以下の高透磁率磁性
材料により磁性層が形成され、記録層に磁化パターンが
記録されることを特徴とする磁気バーコードとしたもの
である。

【００１３】また、請求項２においては、記録層の磁性
材料は、常温の初期磁化特性が保磁力の１／２以下の磁
界で飽和し、かつ、その保磁力が１０ｋＯｅ以上である
ことを特徴とする磁気バーコードとしたものである。

【００１４】また、請求項３においては、常温では脱磁
状態でのみ磁気記録可能な材料により記録層が形成さ
れ、この記録層の上に保磁力が３０Ｏｅ以下の高透磁率
磁性材料により磁性層が形成された磁気バーコードの、
記録層に書き込まれる磁化パターンを追記して情報を増
加させていくことを特徴とする磁気バーコードの記録方
法としたものである。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明について詳細に説明
する。

【００１６】本発明は磁気バーコード全体に関わるもの
であるため、その実施の形態は多岐に渡る。本発明の媒
体としての特徴は、記録層に特殊な磁性体を用いること
と、高透磁率の磁性層を設けること、記録層に追記で書
き込めるようなデータを設けることの３点にある。

【００１７】前記、記録層に用いる特殊な磁性材料は、
次のような磁気的性質を有するものである。即ち、常温
における保磁力は１０ｋＯｅ以上であり、常温において
脱磁状態からの初期磁化曲線が保磁力の半分以下の磁界
にて飽和する磁性材料である。これは脱磁状態にある場
合、磁気ヘッドにて書き込み可能な５ｋＯｅ以下の磁界
にて飽和する特性を有するものであり、実際に通常のパ
ーマロイやセンダスト製の磁気ヘッドにて書き込み可能
であるが、一旦磁化されると、保磁力は１０ｋＯｅ以上
であり、その後は磁気ヘッドにて外部磁界を与えても着
磁方向を変化させることはできない。従って追記は可能
であるが、磁気ヘッドによる記録の書き換えが不可能に
なっている。本発明に於いてはこのような特徴を示す磁
性材料を一方向磁性体と称することにするが、このよう
な材料にはＭｎＢｉのような金属間化合物磁性体があ
り、これが利用できる。例えばその材料を粉末化し、イ
ンキ化した後に印刷法や転写法等により、記録層とする
ことができる。また、スパッタや真空蒸着のようにドラ
イプロセスで層を形成することも可能である。この材料
の脱磁は磁化状態にあった場合、低温にすると、その保
磁力の起源となっている結晶磁気異方性エネルギーが低
下するため、例えば−２００℃に冷却しながら、効率よ
く初期化できる。この初期化即ち脱磁は、媒体製造時に
行ってもよいが、製造された媒体に所定の形状や大きさ
があるためコスト的に非常に困難な場合もあり、粉末や
インキ、塗料の段階で行っておくことが望ましい。

【００１８】磁性層に使用される材料は保磁力が３０Ｏ
ｅ以下で高透磁率材料であればよい。例としては、Ｆ
ｅ、Ｃｏ、Ｎｉなどの金属単体、Ｆｅ−Ｃｏ、Ｆｅ−Ｃ
ｒ、Ｆｅ−Ｎｉ、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｒ、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｎｉ
などの合金、また中でも有効な材料としては、Ｆｅ，
Ｃ，Ｃｏ，Ｓｉ、Ｂ、Ｍｏなどの合金をアモルファスに
作製したＦｅＣ、ＦｅＣｏＳｉＢ、ＦｅＮｉＭｏＢ、Ｆ
ｅＢＳｉ、ＦｅＢＳｉＣ、ＦｅＢＳｉＣｒなどの磁性材
料がある。これらの材料は透磁率が非常に高く、また膜
の形成方法によって保磁力も３０Ｏｅ以下と低くできる
ので、センシングを行う時には優位に働く。さらにこれ
らの材料を単独あるいは複合してなる積層体を使用する
ことが可能であり、真空蒸着法、スパッタリング等の公
知の薄膜形成技術にて形成される。また、これらの磁性
材料を顔料としてインキ化すれば、印刷法を用いること
ができ、グラビアコート、ロールコート、ダイコート、
スクリーン印刷等の公知のコーティング法や印刷法によ
り１０００Å〜２０００００Å（０．１μｍ〜２０μ
ｍ）形成することも可能である。

【００１９】本発明は上記の２つの磁性材料を重ねるこ
とで、図１のように構成される。媒体は記録層１１と磁
性層１２から構成されるが、その構成の仕方は連続的に
構成する場合と、予めバーコード形態に構成する方法が
ある。どちらの場合においても、発明の本質は同等であ
り、ここでは連続的に構成する場合のみ、説明を行う。
連続的に構成する場合の方が、設定される磁化パターン
を目視することができないので、よりセキュリティ性が
高いことはいうまでもない。

【００２０】構成された媒体は、記録層に磁化パターン
を設けることで、データの書き込みが行われる。一度書
き込まれたデータは、上述したように磁性体の性質によ
って書き換えは不可能であるため、追記データのみを書
き込むことになる。従ってパンチ穴を空けるのと同様の
効果をもたらすことができる。

【００２１】具体的には、図２に示すような波形Ｓａを
記録層１１に書き込む。波形Ｓａが書き込まれた部分の
上の磁性層１２は、記録層からのもれ磁束によって着磁
され、その部分の透磁率が低下する。読み取りの際に着
磁されていない部分と着磁された部分を区別して読み取
るような方法で行うことで、本媒体は記録層１１の着磁
パターンによる磁気バーコードをもつことができる。

【００２２】追記記録を行うことを前提とする場合に
は、図３に示すように１回目の波形Ｓｂを記録し、追記
である２回目の波形Ｓｃを記録するか、あるいはあるパ
ターンをもって記録してもよい。

【００２３】更に実際の例について、説明する。本実施
例はプリペイドカード形態媒体に本発明の磁気バーコー
ドを設けた場合である。

【００２４】図４に示すように厚さ１８８μｍの白色ポ
リエチレンテレフタレート（東レ製Ｅ２８Ｇ）を基材４
１として、その上に記録層４２を全面コーティングし
た。記録層４２は下記の組成によるインキを用いて、グ
ラビア印刷法によって設けた。 ＭｎＢｉ粉 ５０重量部 塩化ビニル・酢酸ビニル共重合体樹脂 ８重量部 ポリウレタン樹脂 ５重量部 分散剤 １重量部 トルエン １８重量部 メチルエチルケトン １８重量部 膜の乾燥厚としては１４μｍにした。磁性層４３は同様
に以下のインキを用いて帯状に部分コートを行った。 鉄系アモルファス磁性体粉 ６５重量部 塩化ビニル・酢酸ビニル共重合体樹脂 ９重量部 分散剤 １重量部 トルエン １３重量部 メチルエチルケトン １２重量部 膜の厚さは５μｍになるようにした。更に、カードとし
ての耐性を持たせるために、隠蔽層４４、保護層４５を
設けた。これらに用いられているインキは市販品であ
り、隠蔽層４４は鱗片状アルミニウムペーストを樹脂に
分散させたもの、保護層４５に関しては、耐摩擦性等を
考慮してＵＶ硬化型オフセットインキを用いて設けた
後、カード状に抜き、脱磁処理を施してサンプルカード
とした。

【００２５】データの書き込みとして、市販の磁気ヘッ
ドを用いて、記録電流５０ｍＡで、図５に示すような波
形Ｓａの書き込みを行った。ここで、着磁パターン部分
は波長６０μｍになるようなデータである。媒体長８５
ｍｍのうちの５０ｍｍをデータ部として、１０領域に分
割した。このうち偶数番領域をデータ書き込み部、奇数
番領域を７ロック部と規定し、最初に、第２領域のみ書
き込みを行った。

【００２６】読み取りは、励起コイルによって１ｋＨｚ
の交流磁界を０．５Ｏｅの大きさで発生させて、サンプ
ルをその領域に搬送させ、検出コイルで電圧変化をデコ
ーダーを介して情報とし、（１００００）を得た。つま
り、第２領域以外では、磁性層はすべてアクティブであ
り、読み取りの際に検出コイルは図に示すような波形を
検出していた。

【００２７】更に追記データとして、第４、６、８、１
０領域に順次書き込みを行った結果、それぞれ（１１０
００）、（１１１００）、（１１１１０）、（１１１１
１）のデータを得ることができた。

【００２８】上記テストに使用したサンプルを、再活性
化することを試みた。磁気ヘッドにより、直流消磁した
ところ、奇数領域も一方向に着磁された。データの読み
取りを行ったところ、（１１１１１）となり、書き込ま
れたデータを消すことはできなかった。また、室温で最
大３０ｋＯｅの磁界を発生する減衰磁界内で脱磁処理を
したが、やはりデータを消すことはできなかった。

【００２９】

【発明の効果】本発明の磁気バーコードは、追記型の磁
気バーコードを形成することができる。これは特殊な磁
性体を用いているため、偽造は困難であり、また変造を
行うとしても、データの書き換えは不可能であった。こ
れにより、従来用いていたパンチ穴と同様の効果を持た
せることができたが、本発明では抜きカスは発生するこ
とはなく、リーダのメンテナンスの手間を大幅に低減す
る。更に本発明の磁気バーコードは読み取りを非接触で
行う場合に有効である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による磁気バーコードの断面構成図。

【図２】本発明による磁気バーコードパターンを生成す
るための書き込み波形の説明図。

【図３】本発明による磁気バーコードを追記型で形成し
ていく時に使用される書き込み波形の説明図。

【図４】本発明の一実施例からなる媒体の断面構成図。

【図５】本発明の一実施例に書き込んだ波形及び検出さ
れた波形の説明図。

【符号の説明】 １１‥‥記録層 １２‥‥磁性層 ４１‥‥基材 ４２‥‥記録層 ４３‥‥磁性層 ４４‥‥隠蔽層 ４５‥‥保護層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ１１Ｂ 5/80 Ｇ０６Ｋ 19/00 Ｂ Ｒ Ｆターム(参考） 2C005 HA01 HB04 HB10 HB13 JA03 JB23 KA08 KA15 LA11 LA18 LB04 LB18 5B035 AA00 AA13 BA05 BB01 BB02 BC00 BC02 CA25 CA38 5D006 BA01 BA19 BA20 BB01 BB07 BB08 DA01 FA00

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】常温では脱磁状態でのみ磁気記録可能な材
   料により記録層が形成され、この記録層の上に保磁力が
   ３０Ｏｅ以下の高透磁率磁性材料により磁性層が形成さ
   れ、記録層に磁化パターンが記録されることを特徴とす
   る磁気バーコード。
2. 【請求項２】記録層の磁性材料は、常温の初期磁化特性
   が保磁力の１／２以下の磁界で飽和し、かつ、その保磁
   力が１０ｋＯｅ以上であることを特徴とする磁気バーコ
   ード。
3. 【請求項３】常温では脱磁状態でのみ磁気記録可能な材
   料により記録層が形成され、この記録層の上に保磁力が
   ３０Ｏｅ以下の高透磁率磁性材料により磁性層が形成さ
   れた磁気バーコードの、記録層に書き込まれる磁化パタ
   ーンを追記して情報を増加させていくことを特徴とする
   磁気バーコードの記録方法。