JPH02240795A - 磁気インク印刷パターン認識方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔概　要〕 磁気インクを使用した磁気インク印刷パターンの認識方
法に関し、 磁気インク印刷パターン認識の感度向上を目的とし、 磁気抵抗素子チップの表面又は裏面に検出磁界方向と直
角方向にバイアス磁界が発生するような電流パターンを
設け、該パターンに瞬時電流を流して初期磁化を行って
から磁気インク印刷パターンを認識する方式にふいて、
上記電流パターンに初期磁化用瞬時電流以外に該瞬時電
流と反対方向に常時微弱な電流を流して磁気抵抗素子に
微弱なバイアス磁界を印加しながら磁気インク印刷パタ
ーンからの磁界を検知するように構成する。

〔産業上の利用分野〕

本発明は、磁気インクを使用した磁気インク印刷パター
ンの認識方法に関する。

磁気インクを使用した印刷パターン（磁気パターン）は
種々のものに使われているが、該磁気パターンを正確に
認識することは、模造品の識別等において重要である。

そこで、多くの認識情報を該磁気パターンから得ようと
すれば、従来よりも広範囲に渡って磁気パターンを認識
し、且つ微小パターンをも認識可能なものにする必要が
ある。そのため、複数個の磁気検出器をアレイ状に並べ
、該磁気パターンを正確に検知する認識装置が要求され
る。

上記認識装置を実現する方法として、従来［ｎＳｂなど
の半導体磁気抵抗素子が用いられていたが、最近ではよ
り小型で量産性のある強磁性薄膜磁気抵抗素子（以下Ｍ
Ｒ素子という）を用いたセンサが開発されている。ＭＲ
素子は、ＭＲ素子パターンの長手方向に揃った内部磁化
が、外部磁界によって回転すると、抵抗値が変化するこ
とを利用したものである。

〔従来の技術〕

従来のＭＲ素子を用いた磁気印刷パターンの認識方法は
、磁気印刷パターンを予め磁化した後、該磁気印刷パタ
ーンから発生する微弱磁界を、第８図に示すような強磁
性体薄膜からなるＭＲ素子ｌを用い、該ＭＲ素子の抵抗
Ｒが磁気印刷パターンからの磁界による磁化Ｍの向きと
、ＭＲ素子１に流す電流■の向きとの相対的な角度θに
依存することを利用して検出するものである。このとき
ＭＲ素子１は磁気印刷パターンを認識する前にパターン
の長手方向に瞬時的に磁界を印加して初期磁化を行って
いるが、磁気印刷パターンの認識時にはバイアス磁界は
印加しない。

〔発明が解決しようとする課題〕

磁気インク印刷パターンから発生する磁界は極めて微弱
なため、これを検知するにはＭＲ素子の感度を高くする
必要がある。ＭＲ素子の感度ＳはＭＲ素子パターンの幅
Ｗと膜厚ｔに対してさくすることにより高感度なＭＲ素
子の実現が可能である。しかし、Ｗを太きぐすることは
ＭＲ素子部の面積を大きくすることになり、又ｔは膜と
しての性質を維持するには３００Å以上である必要があ
るため、いずれも限界値があって無限に感度を向上する
ことができないという問題がある。

本発明は上記従来の問題点に鑑み、磁気インク印刷パタ
ーン認識の感度向上を可能とする磁気インク印刷パター
ンの認識方法を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

第１図は本発明の原理説明図である。

同図において、２は強磁性磁気抵抗素子（ＭＲ素子）１
が形成されたＭＲ素子チップであり、３はＭＲ素子ｌの
パターンの長手方向に磁界を印加できる電流パターンで
ある。

〔作　用〕

電流パターン３に初期磁化瞬時電流１ｉ旧を流して予め
１旧方向にＭＲ素子ｌを初期磁化し、次に電流パターン
３にＩｂなる電流を流し初期磁化が反転しない程度のＨ
ｂなるバイアス磁界を印加することにより、ＭＲ素子パ
ターンの内部磁化が外部磁界Ｈｅｘに対して回転しやす
くなるため、感度が向上する。

〔実施例〕

第２図は本発明方法を実施することができる装置を示す
図である。この装置は記録媒体１０を搬送する複数個の
ローラｌｌよりなる搬送手段１２と、記録媒体１０上に
印刷された磁気パターンを着磁する着磁手段１３と、着
磁された磁気パターンを検出する磁気センサ１４と、該
磁気センサ１４からの信号を処理する信号処理回路１５
とを具備して構成されている。

第３図は第２図のＡ部拡大断面図であり、磁気パターン
を検出する磁気センサを示している。

同図において、２０は磁気抵抗素子（ＭＲ素子）であり
、保護板２１の上にバイアス磁界印加用のフレキシブル
プリント板２２を挾んで搭載されている。２３はＭＲ素
子２０を駆動するためのフレキシブルプリント板であり
、その一端はＭＲ素子２０の電極とワイヤ２４によりワ
イヤボンディングされ、他端は図示なき駆動回路を搭載
したブリント板２５に接続されている。２６はＭＲ素子
を保護するための樹脂又は非磁性金属のカバーである。

第４図は第３図のＭＲ素子２０のパターンを拡大して示
した図である。このＭＲ素子は酸化膜を成長させたシリ
コン基板に形成した抵抗体パターン２７と外部接続端子
２８・２９．３０を一体に接続した構成である。抵抗体
パターン２７はつづら折れ状に形成されたパーマロイ等
の強磁性体薄膜に傾斜した縞状に導電体く例えば金）３
１を形成したものである。

一般にかかる導電体パターンを具えた抵抗体パターン２
７は、バーバーポール型と呼ばれており、予めパターン
２７の長手方向に初期磁化したのち、所定の電流を端子
２８と３０に印加し、パターン２７の長さ方向と直交す
る外部磁界Ｈｅｘを印加すると、第１ブロツクと第２ブ
ロツクの抵抗変化が端子２９より検出され、該抵抗値変
化により外部磁界Ｈｅｘの有無が検出できる。

第５図に第４図のＭＲ素子の検出磁界方向の磁界強さと
抵抗値変化の関係を示す。図は横軸に外部磁界強さを、
縦軸に抵抗変化をとり、曲線Ａ及びＢで外部磁界と抵抗
変化の関係を示した。なおＭＲ素子パターン寸法の幅が
１５０７−　、パーマロイ膜厚が３００人のものもので
ある。

図よりバイアス磁界Ｈｂ＝２０ｅを印加した場合（曲線
へで示す）の方がＨｂ＝Ｑ（曲線Ｂで示す）に比べ微小
磁界範囲では同一外部磁界に対する抵抗変化が大きいこ
と、即ち出力が大きいことがわかる。そこで本実施例で
は第６図に示すようなＭＲ素子裏面に設けた電流パター
ン（第３図のフレキシブルプリント板２２に形成された
もの）３に一４０ｍＡの定電流を流すことによってＭＲ
素子部に初期磁化とは反対方向のＨｂ＝−２０ｅのバイ
アス磁界を発生させた状態で磁気インク印刷パターンの
検出を行なうのである。一方、ＭＲ素子は磁気インク印
刷パターンの検出を行なう前に予めＭＲ素子パターン内
の磁化を同一方向に揃える初期磁化工程を要するので、
それは上記電流パターン３にスイッチ投入時第７図に示
すように２００ｍＡの瞬時電流を流し、約１００ｅの磁
界を発生させて初期磁化を行なうことができる。

以上の本実施例によればＭＲ素子パターンの内部磁化が
回転しやすくなるため微小磁界にふける感度が向上する
。

〔発明の効果〕

以上説明した様に、本発明によれば、ＭＲ素子パターン
に初期磁化と反対方向の微弱なバイアス磁界を印加しな
がら磁気インク印刷パターンからの磁界を検出するよう
にしたことにより、磁気インク印刷パターンを認識する
場合の精度向上が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の原理説明図、 第２図は本発明方法を実施することができる装置を示す
図、 第３図は第２図のＡ部拡大断面図、 第４図は第３図のＭＲ素子のパターン拡大図、第５図は
ＭＲ素子の出力特性を示す図、第６図はバイアス磁界印
加用の電流パターンを有するフレキシブルプリント板を
示す図、第７図は電流パターンに流す電流を示す図、第
８図は従来のＭＲ素子を示す図である。 図において、 １．２０は磁気抵抗素子（ＭＲ素子）、２はＭＲ素子チ
ップ、 ３は電流パターン、 ｌＯは記録媒体、 １１はローラ、 １２は搬送手段、 １４は磁気センサ、 １５は信号処理回路 を示す。 本発明の原理説明図 第 図 第２図のＡ部拡大断面図 第 図 第３図のＭＲ素子のパターン拡大９ 第 図 本発明方法を実施することができる装置を示す２第 図 １５・・・僅号処３１回路 ＭＲ素子の出力特性を示す図 第 図 電流パターン（こ流す電流を示す９ 第７図 従来のＭＲ素子を示す図 第 図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、磁気抵抗素子チップ（２）の表面又は裏面に検出磁
   界方向と直角方向にバイアス磁界が発生するような電流
   パターン（３）を設け、該パターン（３）に瞬時電流を
   流して初期磁化を行ってから、磁気インク印刷パターン
   を認識する方式において、 上記電流パターン（３）に初期磁化用瞬時電流以外に該
   瞬時電流と反対方向に常時微弱な電流を流して磁気抵抗
   素子（１）に微弱なバイアス磁界を印加しながら磁気イ
   ンク印刷パターンからの磁界を検知するようにしたこと
   を特徴とする磁気イイク印刷パターンの認識方法。