JPH08185644A

JPH08185644A - 磁気記録光学再生型情報媒体

Info

Publication number: JPH08185644A
Application number: JP33914594A
Authority: JP
Inventors: Yoshie Arai; 美江新井
Original assignee: Toppan Printing Co Ltd
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 1994-12-29
Filing date: 1994-12-29
Publication date: 1996-07-16

Abstract

(57)【要約】【目的】コンパクトにまとめられ、所望の磁気情報を
書き込めると共に、磁気情報を光情報として検出し、情
報の処理が正確に出来ると共に、スペーシング層を表面
に設けることにより、磁気的な再書き込みおよび読み取
りを不可能にし、光学読み取りのみ可能にして偽造，複
製を防止する磁気記録光学再生型情報媒体を提供する。【構成】基体２上に磁気記録層３，光反射層４，磁気
光学層としてのＭＯ膜５，保護兼反射防止層６を積層す
ると共に、表面側にスペーシング層８を一体的に設け
る。なお、スペーシング層８のないものも情報媒体とし
て利用される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、真偽判定可能であると
共に偽造防止に効果的なカード等情報媒体に係り、特
に、磁気的に記録された磁気パターンの光学的読み取り
が可能な磁気記録光学再生型情報媒体に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、プリペイドカードを始めてとして
キャッシュカードやＩＤカード等のセキュリティカード
等、各種のカード状の情報媒体が大量に流通している。
一般に、カードには目的や用途に応じて種々の情報が記
録されている。カードに磁気記録層を設け、磁気ヘッド
により情報の書き込み、読み出し、再書き込みを行う方
式が主流となっている。なお、これ等の情報媒体には偽
造や複製等の不正利用を防止するために様々な機能が付
与されている。写真印刷やホログラム印刷によるものは
人間が目視により真偽を判断できるが偽造もされ易い。
そこで機械的な真偽判断装置等が使用される。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、磁気的に書
き込まれた情報は、磁気ヘッドにより読み取りや再書き
込みが容易に出来るため、従来からカードの改懺が行わ
れ、特に電話カード等の公共用カードの不正使用を有効
に防止出来なかった。また、ＩＤカード等ではデッドコ
ピーや情報漏洩を有効に防止出来なかった。偽造防止や
複製防止のためには情報パターンが容易に読み取られな
いことが必要であるが、更に効果的なものは磁気的に記
録された情報パターンの再書き込みが不可能であり、光
学的な読み取りのみが可能な機能を有する情報媒体が望
まれる。

【０００４】本発明は、以上の要請に鑑みて創案された
ものであり、記録された磁気パターンの光学的読み取り
が正確に出来ると共に、必要に応じて磁気読み取りおよ
び書き込みが不可能になり、光学読み取りのみが可能に
形成され、偽造，複製防止が確実に出来る磁気記録光学
再生型情報媒体を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、以上の目的を
達成するために、基体と、その上に形成され磁気的に情
報の書き込みが可能な磁気記録層と、その上に形成され
る光反射層と、その上に形成され前記磁気記録層に書き
込まれた情報を光学的に読み取り可能にする磁気光学層
とからなる磁気記録光学再生型情報媒体を構成するもの
である。また、前記磁気光学層が、ビスマス希土類鉄ガ
ーネットからなる磁性粉末を分散した光透過性の塗布膜
であることを特徴とする。また、前記磁気光学層の上
に、前記磁気記録層に書き込まれた情報の磁気的な読み
出しおよび再書き込みを不能にするスペーシング層が形
成されることを特徴とする。

【０００６】

【作用】磁気記録層に記録された磁気情報パターンは機
械的又は目視による検証装置により磁気光学層を介して
光学情報パターンとなり光学的に読み取られる。これに
よりカード等の情報媒体の処理が正確に行われる。ま
た、スペーシング層を設けると、磁気ヘッドと磁気記録
層との間隔が物理的に離れ、読み取りおよび再書き込み
が不可能になる。従って、カードの改懺等を防止出来
る。しかし磁気光学層を設けることにより光学的な読み
取りが可能でありカードの情報媒体としての機能は損な
われない。また、磁気光学層にビスマス希土類鉄ガーネ
ットの磁性粉末を分散したものを用いることにより光透
過性が向上し、一層正確な読み取りが出来る。

【０００７】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づき説明す
る。図１は本発明の第１の実施例に係る磁気記録光学再
生型情報媒体の積層構造を示す断面図、図２はスペーシ
ング層を設けた本発明の第２の実施例の積層構造を示す
断面図、図３は転写箔型のスペーシング層を用いた本発
明の第３の実施例の製造工程中における積層構造を示す
断面図、図４は図３の完成品の積層構造を示す断面図、
図５は磁気パターンの読み取りのための磁気記録再生装
置の構成図、図６は目視による磁気マーク可視化装置の
構成図、図７は光透過性の高い高濃度ビスマス置換鉄ガ
ーネット微粒子の製造方法の一例を説明するためのフロ
ーチャートである。

【０００８】（実施例１）本実施例の磁気記録光学再生
型情報媒体（以下、情報媒体という）１は図１に示す積
層構造からなる。最下層には基体２があり、その上に順
次、磁気記録層３、光反射層４、磁気光学層としてのＭ
Ｏ膜５（磁気光学膜）が積層され、最上部には保護兼反
射防止層６が形成される。磁気記録層３は所望の各種の
コード、マーク、文字等の情報パターンを磁気的に記録
するものである。光反射層４はＭＯ膜５の下に形成する
ことにより入射光を反射して磁気記録内容を光学的に再
生するためのものである。ＭＯ膜５は光透過性の優れる
もので磁気情報を光学情報に変換し得るものである。保
護兼反射防止層は表面乱反射を防止すると共に情報媒体
１の保護機能を果たすものである。

【０００９】基体２は本実施例で適宜厚みのＰＥＴ（ポ
リエチレンテレフタレート）フィルムからなる。

【００１０】磁気記録層３は情報記録媒体であり、Ｔｂ
ＦｅＣｏ，ＭｎＢｉ，Ｂａ−Ｆｅｒｉｔｅ等の磁性材料
を成膜して形成する。磁気ヘッドにより予め記録される
情報はコード、マーク、文字、パターン等の任意のもの
でよい。

【００１１】光反射層４は磁気記録層３の上に金属蒸着
したもので、磁気記録層３の上に蒸着アンカとしてウレ
タン系樹脂を作製し、その上に５００Å程度の厚みでＡ
ｌを蒸着したものからなる。

【００１２】ＭＯ膜５は磁気光学効果を有するビスマス
希土類鉄ガーネットの磁性粉末をバインダに分散した磁
性インクをコーティングしたものからなる。なお、ＭＯ
膜５の磁性粉末として図７に示す製造方法により作製さ
れる高濃度ビスマス置換鉄ガーネット微粒子を用いるこ
とにより光透過性を大巾に向上させることが出来る。な
お、本発明に使用されるＭＯ膜は必ずしも高濃度ビスマ
ス置換鉄ガーネット微粒子によるものでなくてもよく、
普通のビスマス希土類鉄ガーネットの粉末でも使用出来
る。バインダとしては塩化ビニルと酢酸ビニルの共重合
体（塩酸ビ）／アクリルが使用され、充填率Ｐ／Ｂ（Ｐ
ｉｇｍｅｎｔ／Ｂｉｎｄｅｒ）＝１／１であり、塗布厚
は約１５［μｍ］であり、スクリーン印刷で形成され
る。勿論、その他の印刷方法や転写でもよい。

【００１３】保護兼反射防止層６は、例えば東洋紡績製
のエスレックＡと旭化成製の硬化剤デュラネートＸＢ１
００を混合したものが使用され、グラビアコータ等のコ
ーティング方法により１乃至２［μｍ］の塗厚に塗工さ
れる。

【００１４】（実施例２）本実施例の情報媒体１ａは、
基体２、磁気記録層３、光反射層４、ＭＯ膜５、保護兼
反射防止層６と、その上に接着層７を介して積層された
スペーシング層８を設けたものからなる。基体２から保
護兼反射防止層６までの積層構造は前記の実施例１と同
様であり重複説明を省略する。スペーシング層８は磁気
ヘッド等により磁気記録層３に書き込まれた磁気情報の
書き換えやデッドコピー等の改懺を不可能にするもので
ある。勿論、スペーシング層８により磁気ヘッドによる
読み取りも不可能になる。これはスペーシング層８を設
けることにより磁気ヘッド（図略）と磁気記録層３間の
間隔が物理的に離れるためである。従って、磁気記録層
３への磁気情報記録はスペーシング層８を設ける前に行
うことが必要である。

【００１５】図２に示すスペーシング層８は印刷によっ
て設けられたもので具体的には次の製法による。アクリ
ル樹脂（例えばダイヤナールＢＲ１１６、三菱レイヨン
製）５０部とＭＥＫ（メチルエチルケトン）２５部とト
ルエン２５部を混合し、この組成の樹脂をダイコート方
法により３０乃至１００［μｍ］塗工して形成する。ま
た、別の方法として、同じくアクリル樹脂４０部とＭＥ
Ｋ３０部とトルエン３０部を混合し、この組成の樹脂を
基本層構成上にスクリーン印刷により約３０［μｍ］塗
工して形成される。なお、所望の厚みを得るため、更に
印刷も可能である。

【００１６】（実施例３）本実施例は実施例２と同じく
スペーシング層を設けるものであるが、実施例１に示し
た基本層構成の上に別体で作製したスペーシング層転写
箔をサーマルヘッド等により熱転写するものである。図
３に示すように、スペーシング層転写箔９は２５［μ
ｍ］の厚みのＰＥＴ１０上にスペーシング層８を塗工
し、その上に接着層７を塗工したものからなる。具体的
にはスペーシング層８はアクリル樹脂（例えば、ダイヤ
ナールＢＲ１１６、三菱レイヨン製）５０部と、ＭＥＫ
２５部とトルエン２５部を混合した組成の樹脂をＰＥＴ
１０上にダイコート方法により３０乃至１００［μｍ］
塗工して形成される。また、接着層７は、アクリル樹脂
（ダイヤナールＢＲ１１６、三菱レイヨン製）３０部に
ＭＥＫ３５部、トルエン３５部を混合し、この組成のイ
ンクをグラビアコート法によりスペーシング層８上に１
０［μｍ］塗工したものからなる。このスペーシング層
転写箔９は、図３に示すように図１の情報媒体１と同一
構造の基本層構成１Ａの保護兼反射防止層上に熱転写さ
れて一体化する。図４は本実施例による情報媒体１ｂを
示すもので、基本層構成１Ａに接着層７を介してスペー
シング層８を熱転写した後、転写箔９のＰＥＴ１０を剥
離させて完成される。

【００１７】図１に示した構造の情報媒体１は磁気ヘッ
ド等により磁気記録層３に所定の磁気パターン等を記録
させることが出来る。記録された磁気パターンは図５お
よび図６に示した再生装置により機械的又は目視により
読み取られる。また、図２および図４に示した情報媒体
１ａ，１ｂは前記したようにスペーシング層８の存在に
より事後的な磁気パターンの書き込み，書き換えおよび
磁気読み取りは不可能であるが、同じく図５および図６
に示した再生装置により光学的に読み取ることが出来
る。

【００１８】次に、図５の再生装置による情報の再生に
ついて説明する。レーザー光源１１から発生した光は集
光レンズ１２を通り、光変調器１３で変調された後、偏
光子１４で偏光となり、ハーフミラー１５、集光レンズ
１６を通って情報媒体１（１ａ，１ｂ）に達する。情報
媒体１にて磁気光学効果（ファラディ効果）による偏光
面の回転を受けて、反射し、再び集光レンズ１６、ハー
フミラー１５を通った後、検光子１７を通過し、光検出
器１８にて電気信号に変換される。２セットある光検出
器のうち片方は同期信号を検出し、もう片方で記録内容
を検出する。増幅器１９を経て、再生信号２０として出
力される。以上により、磁気記録情報を光学的に再生す
ることが可能である。本磁気光学効果を有するＭＯ膜５
の下に光反射層４を形成しておけば、反射光にて磁気記
録内容を再生することが出来る。カード等の情報媒体の
場合、磁気記録内容として高密度状態で記録を行う必要
性は小さいので、極めて安定した再生の確保が可能であ
る。

【００１９】次に、図６により磁気マーク可視化装置に
よる磁気情報の目視観察方法について説明する。観察に
使われる光２１は偏光子２２により直線偏光となった
後、ハーフミラー２３を通って情報媒体１（１ａ，１
ｂ）に達する。光２１は、情報媒体１で磁気光学効果に
より偏光面の回転を受けた後、反射してハーフミラー２
３を通過して、検光子２４を経て、目視観察される。こ
の時、磁気パターンに従って、光の濃淡のコントラスト
を生じ、磁気パターンを目視にて見ることが出来る。磁
気マークはいかなるマーク、文字、パターンでもよい。
例えば、銀行などの窓口において、掲示されたカードの
真偽を判断する場合、コンパクトに作製された本磁気マ
ーク可視化装置を使って極めて短時間でカードの真偽を
判断することが出来る。

【００２０】前記したＭＯ膜５は光透過性のよい塗布膜
から形成されればよく、特に限定するものではない。例
えば、光透過性のよい材料としてビスマス希土類鉄ガー
ネットからなる磁性粉末をバインダ樹脂内に分散させた
塗布膜が上げられる。ビスマス希土類鉄ガーネット結晶
の微粒子は磁気光学効果が優れる材料として認識され、
この微粒子を利用した薄膜媒体が広く使用されている。
ビスマスの量を増すほど光学吸収端が短波長側にシフト
し、可視領域における透過性が高まる。しかしながら、
一般式Ｒ_3-xＢｉ_xＦｅ_5-yＭ_yＯ₁₂で表わされる結晶構造
のビスマス鉄ガーネットは化学量論的に限界とされてい
るｘ＝１．８を越えるものを作製することが困難であっ
た。例えば、第１６回日本応用磁気学会学術講演概要集
（１９９２）の９ＰＧ−１に記載される「塗布型光磁気
記録媒体の基本特性」に関する論文に明記されるよう
に、各Ｂｉ置換量の生成相にはｘ＝１．８置換の範囲ま
でガーネット単相領域が存在したが、それ以上のＢｉ置
換ではガーネット相の他にオルソフェライトおよびＢｉ
₂Ｆｅ₄Ｏ₃の生成が観測され、「Ｂｉ置換の限界はｘ＝
１．８であると考えられる」と記載されている。一方、
前記したようにビスマス鉄ガーネット微粒子は磁気光学
効果に優れるが、これを利用する際には結着剤（バイン
ダ）が必要になり、このために磁気光学特性が低下する
と共に、光透過性に関しても無機結晶の鉄ガーネット微
粒子と有機物である結着剤との混合系からなるため屈折
率の差が存在し、この差が光の透過過程に大きく影響す
るためエピタキシャル薄膜などの単相膜に比較して透過
性が低下する問題点がある。そのため、ビスマス希土類
鉄ガーネット微粒子のｘの値を１．８≦ｘ＜３．０とす
る高濃度ビスマス置換鉄ガーネット微粒子又はｘ＝３．
０の完全ビスマス置換鉄ガーネット微粒子を作製し、そ
の磁気光学特性および光透過率を向上させたものをＭＯ
膜５として用いると極めて有利である。

【００２１】次に、図７のフローチャートにより高濃度
ビスマス置換鉄ガーネット微粒子の基本的製法を説明す
る。ガーネット結晶構造は一般式Ｒ_3-xＢｉ_xＦｅ_5-yＭ_y
Ｏ₁₂により示される。ここでＲとＢｉは相互に置換され
る元素であり、ＦｅとＭは相互に置換される元素であ
る。ｘおよびｙの値を適宜設定することにより所望のガ
ーネット結晶構造の微粒子を作製することが出来る。Ｒ
はＹ，Ｌａ，Ｃｅ，Ｐｒ，Ｎｄ，Ｐｍ，Ｓｍ，Ｅｕ，Ｇ
ｄ，Ｔｂ，Ｄｙ，Ｈｏ，Ｅｒ，Ｔｍ，ＹｂおよびＬｕか
らなる群より選ばれる一種以上の希土類元素であり、Ｍ
はＡｌ，Ｇａ，Ｃｒ，Ｍｎ，Ｓｃ，Ｉｎ，Ｒｕ，Ｒｈ，
Ｃｏ，Ｆｃ（ll），Ｃｕ，Ｎｉ，Ｚｎ，Ｌｉ，Ｓｉ，Ｇ
ｅ，Ｚｒ，Ｔｉ，Ｈｆ，Ｓｎ，Ｐｂ，Ｍｏ，ＶおよびＮ
ｂからなる群より選ばれる一種以上の元素である。ガー
ネット結晶構造ではＲおよびＢｉはｃサイトを占め、Ｆ
ｅおよびＭはａ及び／又はｄサイトを占め、Ｏはｈサイ
トをそれぞれ占める。

【００２２】まず、化学量論内のｘ＜１．８および０≦
ｙ≦５の範囲を満たすようにＲ含有塩，Ｂｉ含有塩，Ｆ
ｅ含有塩およびＭ含有塩を調合し混合水溶液を作成する
（ステップ１００）。次に、アンモニア水を混合し（ス
テップ１０１）、各元素の水酸化物を共沈させて混合沈
殿物を生成させる（ステップ１０２）。次に、この沈殿
物を濾過しスラリと濾液とに分離する（ステップ１０
３）。次に、スラリを水と混合し繰り返し洗浄する（ス
テップ１０４）。次に、乾燥し（ステップ１０５）、焼
成処理を行う（ステップ１０６）。これにより既存微粒
子の種結晶が得られる（ステップ１０７）。

【００２３】一方、別に化学量論的にＢｉ過剰となる
１．８≦ｘ≦３．０および０≦ｙ≦５の範囲を満たすよ
うにＲ含有塩，Ｂｉ含有塩，Ｆｅ含有塩およびＭ含有塩
を調合してこれ等の水溶液を作成する（ステップ１０
８）。この水溶液に前記のステップ１０７により作製さ
れた既存微粒子を含む懸濁液を添加する（ステップ１０
９）。次に、アンモニア水と混合し（ステップ１１
０）、沈殿物を生成し（ステップ１１１）、スラリと濾
液とに分離し（ステップ１１２）、水洗浄し（ステップ
１１３）、乾燥し（ステップ１１４）、焼成処理を行う
（ステップ１１５）。以上により、核となる種結晶の周
囲にエピタキシャル的な結晶成長が生じ、高濃度ビスマ
ス置換鉄ガーネット微粒子が作成される（ステップ１１
５）。また、ｘ＝３．０にし（すなわちＲ含有塩を除
き）、前記と同様な処理を行うことにより完全ビスマス
置換鉄ガーネット微粒子を作成することが出来る。

【００２４】

【発明の効果】本発明によれば、次のような顕著な効果
を奏する。１）磁気記録層を一体的に形成すると共に光透過性のあ
る磁気光学層（ＭＯ膜）を一体的に形成したものから情
報媒体は構成されるため磁気記録層に記録された情報は
特定の読み取り装置によってのみ光情報として読み取る
ことが出来る。そのためカード等に記録された情報の処
理が磁気ヘッドを用いることなく実証出来る。２）スペーシング層を表面に設けることにより、磁気ヘ
ッドによる書き込み，書き換えおよび読み取りが不可能
になるが、光学情報として磁気記録層の磁気パターン等
の検証が出来る。これにより、偽造や複製が完全に防止
される。３）スペーシング層を設けることにより磁気読み取り等
が出来なくなるが、光情報としての読み取りが可能なた
め、真偽の判定が正確に行われる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の積層構造を示す断面図。

【図２】スペーシング層を設けた本発明の他の実施例の
積層構造を示す断面図。

【図３】転写箔のスペーシング層を用いた本発明の実施
例の製造工程の途中における積層構造を示す断面図。

【図４】図３による実施例の完成品の積層構造を示す断
面図。

【図５】磁気パターンの検証のための磁気記録光学再生
装置の構成図。

【図６】目視による磁気マーク可視化装置の構成図。

【図７】本発明のＭＯ膜に利用される高濃度ビスマス置
換鉄ガーネット微粒子の製造方法を説明するためのフロ
ーチャート。

【符号の説明】

１磁気記録光学再生型情報媒体（情報媒体）１ａ磁気記録光学再生型情報媒体（情報媒体）１ｂ磁気記録光学再生型情報媒体（情報媒体）２基体３磁気記録層４光反射層５ＭＯ膜（磁気光学層）６保護兼反射防止層７接着層８スペーシング層９スペーシング層転写箔１０ＰＥＴ１１レーザ光源１２集光レンズ１３光変調器１４偏光子１５ハーフミラー１６偏光面１７検光子１８光検出器１９増幅器２０再生信号２１光２２偏光子２３ハーフミラー２４検光子

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｇ１１Ｂ 11/10 ５６１Ｚ 9296−5Ｄ５８６Ｅ 9296−5Ｄ 19/04 ５２１

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基体と、その上に形成され磁気的に情報
の書き込みが可能な磁気記録層と、その上に形成される
光反射層と、その上に形成され前記磁気記録層に書き込
まれた情報を光学的に読み取り可能にする磁気光学層と
からなる磁気記録光学再生型情報媒体。
【請求項２】前記磁気光学層が、ビスマス希土類鉄ガ
ーネットからなる磁性粉末を分散した光透過性の塗布膜
である請求項１の磁気記録光学再生型情報媒体。
【請求項３】前記磁気光学層の上に、前記磁気記録層
に書き込まれた情報の磁気的な読み出しおよび再書き込
みを不能にするスペーシング層が形成される請求項１の
磁気記録光学再生型情報媒体。