JPH08293012A

JPH08293012A - 情報記録媒体

Info

Publication number: JPH08293012A
Application number: JP7097213A
Authority: JP
Inventors: Hisashi Asuke; 尚志足助; Masao Kuroiwa; 政夫黒岩; Yotaro Yamazaki; 陽太郎山崎; Ken Namikawa; 建並河
Original assignee: Toppan Printing Co Ltd
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 1995-04-21
Filing date: 1995-04-21
Publication date: 1996-11-05

Abstract

(57)【要約】【目的】取り扱う情報量を大幅に増やすことができる
情報記録媒体を提供する。【構成】アモルファス磁歪リボン１２に、その磁歪振
動を制御して共振周波数を変化させる負荷手段１４，１
５，１６を設けた。これにより、各アモルファス磁歪リ
ボンの共振周波数が互いに異なり、多くの共振点ピーク
をデータとして使用することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、アモルファス磁歪リ
ボンの磁歪振動の高次共振周波数を検出することによ
り、情報の読み取りを非接触で行うようにした情報記録
媒体に係り、特に、記録する情報量を増加させる技術に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、社会生活において非接触で情報の
やり取りを行うことができる情報記録媒体が多用されつ
つある。たとえば、情報記録媒体としてＩＣを使用し、
ＲＦ帯域の電磁波でＩＣとアンテナ間において情報のや
り取りを行うモジュールが開発され、そのようなモジュ
ールが個別認証（ＩＤ）カードやリフト券などの読取
り、あるいは物流管理などに利用されている。しかしな
がら、ＩＣを使用する方式のものは、複数ビットの情報
を扱うことができるものの、製造コストが高いという欠
点がある。

【０００３】一方、上記のような情報記録媒体として、
アモルファス磁歪リボンを使用したものも知られてい
る。磁性材料は一般に半導体と比較して安価であるか
ら、上記のような情報記録媒体は、たとえば、店舗に陳
列された商品に取り付ける万引き防止用タグなどに多用
されつつある。万引き防止用タグは１ビットの情報を扱
う情報記録媒体であるが、近年、複数ビットの情報を扱
うことができるものも提案されている（例えば国際公開
ＷＯ９２／１２４０２）。

【０００４】図９は上記提案に係る情報記録媒体の一例
を示すもので、この図に示す情報記録媒体は、ケーシン
グ１の内部のキャビティ１ａにアモルファス磁歪リボン
２を振動自在な状態で配置し、ケーシング１の一側に着
磁された半硬質磁性材料（軟質磁性材料と硬質磁性材料
の中間の保磁力を有する材料）３を取り付けて構成され
ている。このような情報記録媒体においては、アモルフ
ァス磁歪リボン２に半硬質磁性材料３によるバイアス磁
界が印加され、その状態で交流磁界を印加するとアモル
ファス磁歪リボン２が振動する。

【０００５】すなわち、図１０に示すように、アモルフ
ァス磁歪リボン２にバイアス磁界ＢＨを印加させた状態
で交流磁界ＡＨを印加すると、アモルファス磁歪リボン
２の磁歪の大きさが所定の周期で変化し、これによって
磁歪振動が生じる。そして、このアモルファス磁歪リボ
ン２の振動を信号Ｓとして受信器で受信する。受信器は
信号Ｓ中に存在する共振周波数を受信信号のピーク（共
振点ピーク）により検出する。この場合、検出される共
振点ピークは、アモルファス磁歪リボンの長さに依存し
ているため、共振点ピークを検出することにより、当該
情報記録媒体を特定することができる。

【０００６】以上は、アモルファス磁歪リボン２を用い
た情報記録媒体の基本的原理であるが、上記提案に係る
情報記録媒体では、アモルファス磁歪リボンの振動に含
まれる複数の共振周波数を利用して、複数ビットの情報
を扱うようにしている。すなわち、提案された情報記録
媒体では、半硬質磁性材料３の長手方向に沿う所定箇所
を着磁して磁気記録を書き込み、これにより、アモルフ
ァス磁歪リボン２に印加されるバイアス磁界を変化させ
て、受信器により検出される共振点ピークの次数を選択
する。たとえば、受信器が１次から４次までの共振周波
数の信号を検出できるように調整されているとすると、
半硬質磁性材料３に書き込むパターンによって、ある情
報記録媒体は１次と４次の共振周波数の信号のみが検出
され、ある情報記録媒体は１次と２次の共振周波数の信
号のみが検出されるというようにして、１次から４次ま
でで４ビットの情報を例えば１ｍ程離れていても読み取
ることができる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような情報記録媒体においても、その情報の記録密度は
ＩＣを用いた情報記録媒体の記録密度に比べるとかなり
小さい。このため、上記情報記録媒体は、その情報量の
低さから運用にあたってかなりの制限を受けていた。そ
こで、長さが少しづつ異なる複数のアモルファス磁歪リ
ボン用いて、それぞれの共振周波数を互いにずらした情
報記録媒体を構成することも考えられる。このように構
成すると、アモルファス磁歪リボンがｎ本であれば情報
のビット数数が上記のｎ倍となり、情報記録媒体の記録
密度が増加する。

【０００８】このように、従来から情報記録媒体の記録
密度を増やす要請が強く、本発明は、そのような要請に
応えるべく新たな技術を提供することを目的としてい
る。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の情報記
録媒体は、支持体と、この支持体に振動自在に設けられ
た複数のアモルファス磁歪リボンと、上記支持体に設け
られ、上記アモルファス磁歪リボンにバイアス磁界を印
加する磁界印加手段とを備え、交流磁界中での上記アモ
ルファス磁歪リボンの磁歪振動の複数の共振周波数を検
出してデータを読み取ることができるようになされた情
報記録媒体において、上記アモルファス磁歪リボンに、
上記磁歪振動を制御して上記共振周波数を変化させる負
荷手段を設けたことを特徴としている。

【００１０】請求項２に記載の情報記録媒体は、請求項
１に記載の特徴に加え、前記負荷手段が、前記磁歪振動
を抑制して前記共振周波数を減少させることを特徴とし
ている。また、請求項３に記載の情報記録媒体は、請求
項１または２に記載の特徴に加え、前記負荷手段が、前
記アモルファス磁歪リボン毎に異なる量の負荷をかける
ことを特徴としている。

【００１１】

【作用】次に、本発明の作用をアモルファス磁歪リボン
の磁歪振動の特性とともに説明する。アモルファス磁歪
リボンの磁歪振動は１次から始まる複数の共振周波数を
有しており、共振周波数ｆ_nと次数ｎとの関係は次式
（１）で表される。ただし、式（１）中Ｌはアモルファ
ス磁歪リボンの長さ、ｖはアモルファス磁歪リボンを伝
わる音の速度である。ｆ_n＝ｎｖ／２Ｌ（１）

【００１２】また、図１１（ｂ）は上記式（１）の関係
を示した線図であり、次数ｎが増加すると共振周波数ｆ
_nは直線的に増加することを示している。図１１（ｂ）
には一例として次数ｎを４まで示したが、１次から４次
までの共振周波数ｆ_nを使用する場合には、４ビットの
情報を記録することができる。

【００１３】ここで、式（１）における音速ｖは、さら
に下記式（２）のように表すことができる。ただし、式
（２）においてＥはアモルファス磁歪リボンのヤング
率、ρは密度である。これらの値はアモルファス磁歪リ
ボンの材料に固有のものであるが、これら２つの値を変
化させることにより、式（１）における共振周波数ｆ_n
を変化させることができる。ｖ＝（Ｅ／ρ）^1/2 （２）

【００１４】さて、請求項１に記載の情報記録媒体にお
いては、アモルファス磁歪リボンにその磁歪振動を制御
して共振周波数ｆ_nを変化させる負荷手段を設けてお
り、その一例として見掛けの密度ρを大きくする手段が
ある。たとえば、アモルファス磁歪リボンに負荷体を固
定してその重量を重くすると、共振周波数ｆ_nを小さく
することができる。図１１（Ａ）は、アモルファス磁歪
リボンに負荷体を一様に設けた場合と設けない場合の次
数ｎと共振周波数ｆ_nとの関係を示す。

【００１５】図１１（Ａ）に示すように、アモルファス
磁歪リボンに負荷体を一様に設けると、共振周波数ｆ_n
は一定の割合で減少し、その減少の割合は負荷体の重さ
が重い程大きくなる。すなわち、負荷体が重ければそれ
だけ共振周波数ｆ_nが減少する。このように、請求項１
の情報記録媒体では、アモルファス磁歪リボンの共振周
波数ｆ_nを制御することができる。そして、そのように
して異なる共振周波数ｆ_nを有するアモルファス磁歪リ
ボンを設けることにより、データとして使用することが
できる共振点ピークの多い情報記録媒体を構成すること
ができる。なお、図１１（Ａ）の場合には、４×２＝８
ビットのデータ容量を有する。

【００１６】請求項３に記載の情報記録媒体は、アモル
ファス磁歪リボン毎に異なる量の負荷をかけることによ
り、各アモルファス磁歪リボンについて各次数における
共振周波数を互いに異ならせたものであり、これによ
り、データ数をさらに多くすることができる。

【００１７】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の一実施例につ
いて説明する。図１は実施例の情報記録媒体を示す側断
面図、図２は図１のII−II線断面図である。図１におい
て符号１はケーシング（支持体）である。ケーシング１
０はプラスチックなどの合成樹脂で構成され、その一側
に開口する同形同大の３つの凹部１０ａ，…を有してい
る。凹部１０ａ，…の開口部はそれぞれ半硬質磁性材料
（磁界印加手段）１１，…で閉塞され、半硬質磁性材料
１１と凹部１０ａ，…とによって形成された空間には、
凹部１０ａ，…の平面視形状よりも僅かに小さいアモル
ファス磁歪リボン１２が自由に振動できる状態で収納さ
れている。

【００１８】半硬質磁性材料１１には所定の磁化パター
ンが記録され、これにより、アモルファス磁歪リボン１
２にバイアス磁界ＢＨが印加されている（図１０参
照）。そして、その状態でアモルファス磁歪リボン１
２，…に交流磁界ＡＨを印加すると、アモルファス磁歪
リボン１２に磁歪振動が発生し、アモルファス磁歪リボ
ン１２の振動が信号Ｓとして発信される。発信された信
号Ｓは受信器で受信され、受信器は信号Ｓ中に存在する
共振周波数を受信信号のピークにより検出する。

【００１９】ここで、半硬質磁性材料１１としては、Ｃ
ｕ−Ｎｉ−Ｆｅ合金、Ｃｕ−Ｎｉ−Ｃｏ合金、Ｆｅ−Ｃ
ｒ−Ｃｏ合金、Ｆｅ−Ｃｏ−Ｖ合金、Ｆｅ−Ｎｉ−Ｃｒ
合金、Ｆｅ−Ｍｎ合金、Ｃｏ−Ｐｔ合金などの磁性合金
を板状に延伸したものを使用することができる。また、
Ｒ−Ｃｏ５のような希土類−コバルト磁石、Ｂａ−フェ
ライト磁石、Ｓｒ−フェライト磁石、アルニコ系磁石な
ども使用することができる。また、例えばＢａ−フェラ
イト粉末やＳｒ−フェライト粉末などのような磁気テー
プなどに用いられる磁性粉末をバインダーに分散させて
液状にし、これをプラスチック製の基材にコーティング
したものや、そのような基材に磁性材料を蒸着・スパッ
タしたものも用いることができる。

【００２０】半硬質磁性材料１１は、軟質磁性材料と硬
質磁性材料の中間の保磁力を有することにより、半硬質
磁性材料１１は、部分的あるいは全体的に着磁と消磁と
を自由に行うことができる材料で構成されている。磁気
記録の安定性を得るために、半硬質磁性材料の保磁力は
３００Ｏｅ以上であることが望ましく、また、磁気記
録の消去をさほど難なく行うために５０００Ｏｅ以下
であることが望ましい。保磁力のさらに望ましい範囲は
１０００〜３０００Ｏｅである。

【００２１】次に、アモルファス磁歪リボン１２，…
は、透磁率が高く磁歪が発生し易いＦｅ−Ｎｉ−Ｍｏ−
Ｂ系、Ｆｅ−Ｂ−Ｓｉ系、Ｆｅ−Ｂ−Ｓｉ−Ｃ系、Ｆｅ
−Ｃｏ−Ｂ−Ｓｉ系などの合金を超急冷法によってアモ
ルファス化し、厚さ１０〜５０μｍのリボン状に形成さ
れて製造されている。この場合において、アモルファス
磁歪リボン１２，…の磁歪振動により発生する信号の検
出精度を向上させるために、急冷の後に磁場中アニール
を施すこともある。

【００２２】図２に示すように、アモルファス磁歪リボ
ン１２，…のうち上から２番目のものから最も下のもの
の一方の面には、それぞれ負荷体１４，…が固着されて
いる。負荷体１４，…は、この実施例ではアモルファス
磁歪リボン１２と同形同大のプラスチック製シートで構
成され、粘着材によってアモルファス磁歪リボン１２の
一方の面に接着されている。負荷体１４，…は、アモル
ファス磁歪リボン１２の磁歪振動を妨げないような重量
およびヤング率のものが選定されている。また、同様の
理由で粘着材は、硬化せずしかも環境温度によって硬度
が変化しないものが選定されている。

【００２３】図２中上から２番目のアモルファス磁歪リ
ボン１２に固着された負荷体１４は、１枚のプラスチッ
ク製シートで構成され、３番目の負荷体１５は２枚のプ
ラスチック製シート、４番目の負荷体１６は３枚のプラ
スチック製シートで構成されている。なお、負荷体１
４，…を設ける方法としては、スパッタリング法や真空
蒸着法など周知の表面処理方法を用いることもでき、あ
るいは合成樹脂からなる塗料を塗布することもできる。

【００２４】上記構成の情報記録媒体においては、アモ
ルファス磁歪リボン１２，…の重量が全て異なっている
ため、それらの共振周波数が１次から高次に至るまで全
て異なる。よって、それら共振周波数における受信信号
のピークの有無をオン／オフ信号として処理することに
より、多くのデータのやり取りを行うことができる。ま
た、この情報記録媒体においては、アモルファス磁歪リ
ボン１２の長さが同じであるから、半硬質磁性材料１１
へ書き込む磁化パターンの領域が同一となり、書込みを
簡単に行うことができる。さらに、使用可能なアモルフ
ァス磁歪リボンの長さに制約があるため、長さが互いに
異なる複数のアモルファス磁歪リボンを設ける場合には
使用本数にも制限があったが、この情報記録媒体ではそ
のような制限がない。よって、多くのアモルファス磁歪
リボンを使用してデータ量を大幅に増加させることがで
きる。

【００２５】次に、本実施例の作用を確認する実験を行
ったので説明する。アモルファス磁歪リボンとして、Me
tglas2826MB（アライド社製）を長さ８０ｍｍ、幅１０
ｍｍ、厚さ０．０３ｍｍの大きさに切り出したものを用
いた。半硬質磁性材料としては、保磁力３５０Ｏｅ程度
のＣｕ−Ｎｉ−Ｆｅ合金を用い、これらをＡＢＳ樹脂製
のケーシングに取り付けた。

【００２６】また、負荷体としては、厚さ５０μｍのＰ
ＥＴシート（東レ製）を８０×１０ｍｍの大きさに切り
出したものを用いた。そして、このＰＥＴシートを粘着
材（ナイスタックNS-10S：ニチバン製）によってアモル
ファス磁歪リボン１２に接着した。ＰＥＴシートと粘着
材各１層からなる負荷体の重量は１１０ｍｇであった。
また、別のアモルファス磁歪リボンには、ＰＥＴシート
と粘着材を各２層にしたものを形成した。すなわち、粘
着材によってアモルファス磁歪リボンに接着したＰＥＴ
シートの表面に、さらにＰＥＴシートを粘着材によって
接着した。同様に、他のアモルファス磁歪リボンには、
ＰＥＴシートと粘着材を各３層にしたものを形成した。
そして、このようにして各アモルファス磁歪リボン毎に
情報記録媒体を構成し、それぞれについてアモルファス
磁歪リボンの共振周波数を測定したところ、表１に示す
結果を得た。

【００２７】以上の結果から明らかなように、同じ形状
のアモルファス磁歪リボンに負荷体を接着し、これら４
つのアモルファス磁歪リボンによって１つの情報記録媒
体を構成すると、１つのアモルファス磁歪リボンを使用
する場合の４倍の数の共振点ピークを使用することがで
き、多くの情報量を持つ情報記録媒体を構成することが
できる。

【００２８】

【表１】

【００２９】次に、図３は本発明の第２実施例を示すも
ので、ケーシング２０に以下のような種々のアモルファ
ス磁歪リボン２１，…を設けたものである。すなわち、
アモルファス磁歪リボン２１，２２は、同じ材質でかつ
同形同大のものであるが、一方のアモルファス磁歪リボ
ン２２には、前記実施例と同様の負荷体２７が接着され
ている。これにより、アモルファス磁歪リボン２２の共
振周波数は、他方の共振周波数よりも小さくなってい
る。また、アモルファス磁歪リボン２３は、アモルファ
ス磁歪リボン２１，２２よりも短くされ、これにより、
アモルファス磁歪リボン２３の共振周波数は、アモルフ
ァス磁歪リボン２２の共振周波数よりも大きくなってい
る。さらに、アモルファス磁歪リボン２４は、アモルフ
ァス磁歪リボン２３よりも短くされ、これにより、アモ
ルファス磁歪リボン２４の共振周波数は、アモルファス
磁歪リボン２３の共振周波数よりも大きくなっている。
このような情報記録媒体においても、アモルファス磁歪
リボン２１，…の共振周波数が１次から高次に至るまで
全て異なるから、多くの共振点ピークをデータとして使
用することができ、より多くのデータのやり取りを行う
ことができる。

【００３０】本発明は上記実施例に限定されるものでは
なく、以下のように種々の変更が可能である。図４に示すように、負荷体３０をアモルファス磁歪リ
ボン１２の長手方向の一部に設けることができる。この
場合において、負荷体３０の中心をアモルファス磁歪リ
ボン１２の中心に一致させてもずらしても良い。図５に示すように、複数の小片からなる負荷体３１，
…をアモルファス磁歪リボン１２の長手方向へ向けて点
在させても良い。この場合において、均一な大きさの負
荷体３１，…をアモルファス磁歪リボン１２に均等に配
置しても良く、あるいは、アモルファス磁歪リボン１２
の共振周波数を得るための所定の間隔にすることもでき
る。図６に示すように、２つの負荷体３２，３２をアモル
ファス磁歪リボン１２の両端部に配置することもでき
る。図７に示すように、ケーシング１０のキャビティに液
体４０を充填し、液体４０にアモルファス磁歪リボン１
２を浸漬しても良い。このような構成によってもアモル
ファス磁歪リボン１２の振動が抑制され、その共振周波
数を小さくすることができる。図８（Ａ）に示すように、負荷体４１の幅をアモルフ
ァス磁歪リボン１２の幅よりも狭くしても良い。その場
合において、負荷体４１の位置はアモルファス磁歪リボ
ン１２の中央でも良く、あるいは、図８（Ｃ）に示すよ
うにアモルファス磁歪リボン１２の中心からずれた位置
に配置しても良い。さらに、図８（Ｂ）に示すように、
アモルファス磁歪リボン１２の両側に負荷体４１を接着
しても良い。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ア
モルファス磁歪リボンの振動を制御することにより、多
くの共振点ピークをデータとして使用することができ、
より多くのデータの処理を行うことができるという効果
が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例の情報記録媒体を示す側断面図であ
る。

【図２】図２の線II−II断面図である。

【図３】第２実施例の情報記録媒体を示す平断面図であ
る。

【図４】実施例の第１の変更例である情報記録媒体を示
す平断面図である。

【図５】実施例の第２の変更例である情報記録媒体を示
す平断面図である。

【図６】実施例の第３の変更例である情報記録媒体を示
す平断面図である。

【図７】実施例の第４の変更例である情報記録媒体を示
す平断面図である。

【図８】実施例のさらに他の変更例をそれぞれ示し、ア
モルファス磁歪リボンに負荷体を接着した状態を側方か
ら見た図である。

【図９】従来の情報記録媒体を示す側断面図である。

【図１０】アモルファス磁歪リボンに磁歪振動を生じさ
せる原理を説明するための図であって、磁界の強さと磁
歪の大きさを示す線図である。

【図１１】アモルファス磁歪リボンの振動の次数と共振
周波数との関係を示す線図であり、（Ａ）はアモルファ
ス磁歪リボンに負荷体を接着したものと接着しないもの
組合せ、（Ｂ）はアモルファス磁歪リボン単体の場合を
示す。

【符号の説明】

１０ケーシング（支持体）１１半硬質磁性材料（磁界印加手段）１２アモルファス磁歪リボン１４，１５，１６負荷体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者並河建東京都大田区久ケ原４ー33ー９

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】支持体と、この支持体に振動自在に設け
られた複数のアモルファス磁歪リボンと、上記支持体に
設けられ、上記アモルファス磁歪リボンにバイアス磁界
を印加する磁界印加手段とを備え、交流磁界中での上記
アモルファス磁歪リボンの磁歪振動の複数の共振周波数
を検出してデータを読み取ることができるようになされ
た情報記録媒体において、上記アモルファス磁歪リボンに、上記磁歪振動を制御し
て上記共振周波数を変化させる負荷手段を設けたことを
特徴とする情報記録媒体。
【請求項２】前記負荷手段は、前記磁歪振動を抑制し
て前記共振周波数を減少させることを特徴とする請求項
１に記載の情報記録媒体。
【請求項３】前記負荷手段は、前記アモルファス磁歪
リボン毎に異なる量の負荷をかけることを特徴とする請
求項１または２に記載の情報記録媒体。