JPH1064053A - 磁気カード - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 使用済み磁気カードを利用した偽造・改竄を
防止し、量産性を損なわない磁気カードを提供するこ
と。 【解決手段】 一軸磁気異方性を有する磁性粒子を含む
磁性層を非磁性基体上に形成してなる磁気記録媒体にお
いて、磁性粒子の磁化容易軸を記録再生方向に磁場配向
した磁気記録トラック領域と、少なくとも一部の磁性粒
子の磁化容易軸を基体に垂直方向に磁場配向した磁気記
録トラック外フリー領域とを備えた磁気カード。使用に
応じてパンチ孔を磁気記録トラック領域に形成すること
により磁気カードのすべての磁性領域も変造記録及び再
使用が不可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、磁気カードの偽造
防止に係る技術である。

【０００２】

【従来の技術】磁気カードは近年多く金券として使用さ
れている。しかしながら磁気カードの特徴である記録再
生の容易なことはまた複製の容易性をも意味しており、
様々の偽造・改竄防止の工夫が成されている。これらの
うち主なものを列挙すると、暗証番号を使用する方
法、磁性層の構造や磁気記録材料に工夫を加え磁気記
録信号を読取れなくする方法、使用前後に非可逆的な
破壊を行い、使用済み後のカードを再使用できなくする
方法、書換え不能な固有コードを付与する方法、暗
号処理により正当性を判定する方法、その他センサー
により特殊な隠匿マークを検知する方法、およびそれら
の組合わせ等各種考えられている。ところで磁気カード
には大別して、（Ａ）キャッシュカード、クレジットカ
ードや磁気通帳等のように、磁気テープや磁気ラベルの
貼着或いは印刷等の方法で磁気記録に要する磁性層を基
体の一部に形成するものと、（Ｂ）多くのプリペイドカ
ードのように支持基体全面に磁性層を形成するものの２
種がある。後者（Ｂ）類のカードは、塗布マシーンで広
幅の基体に磁性層を連続的に形成し、多面付けの形でカ
ードを生産できることから量産性に優れている反面、偽
造防止の観点から言えば弱点があった。すなわち前述し
たような偽造・改竄防止方法のうち、の使用前後に非
可逆的な破壊を行い、使用済み後のカードを再使用でき
なくする方法の一例として、例えば穿孔を行う場合、カ
ードの全面に行うのでなく、効率上実際に磁気記録再生
を行う磁気ヘッドのトラックゾーンのみに穿孔する場合
が多く、この様な場合、例えば２枚の使用済みカードを
用意し、１枚目のパンチ穿孔部を切断除去し、残る２枚
目のカードから同形状の未穿孔部を切り出し、先の１枚
目のカードに継着することによって、容易にバージンカ
ードを変造することが可能であった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、プリ
ペイドカードのように基体の全面に磁性層を形成するタ
イプの磁気カードにおいて、使用済みカードの構造破壊
部を切断除去し、別の使用済みカードの未使用非破壊部
を切出し継着するような操作で、新たなバージンカード
の変造を防止する手段を提供することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明の磁気カードでは
磁性層のうち、磁気記録トラック領域のみを通常の磁
気記録に要する特性として形成し、それ以外の領域は磁
気記録に使用しない異なる特性として形成すること。
次いで、カードの使用後、該磁気記録トラック領域を非
可逆的に構造破壊し再使用不能とすること。この二つの
手段で使用済み磁気カードの再悪用を防止する。磁気記
録の理論では、一軸磁気異方性を有する磁性粒子の磁化
容易軸の方向を印加磁場に対して平行にして置くと、最
大の残留磁化が得られるのに対し、磁性粒子の磁化容易
軸を印加磁場に対して垂直の方向に置くと、粒子の残留
磁化は上下方向に向くことになるので磁場印加方向から
みた残留磁化としては０となる。

【０００５】一軸磁気異方性を有する磁性粒子を分散し
た合成樹脂塗料を調合し、コーターで非磁性支持基体上
に所定の厚さにコーティングし、磁性塗膜を形成する工
程において、予め磁気記録再生トラックとして使用する
領域は通常の走行方向磁場配向処理を行い、塗布方向
（＝記録再生方向）に当該磁性粒子の磁化容易軸を配列
し、それ以外の磁気記録に使用しない不用領域は垂直方
向磁場配向処理を行い、磁性層磁性粒子の磁化容易軸を
基体と垂直方向に配列し乾燥固定する。このようにして
製作した磁気原反ロールから適切に切出した磁気カード
においては、磁気記録再生トラック領域（＝長手配向ゾ
ーン）とそれ以外の領域（＝垂直方向配向ゾーン）では
磁性層の磁気特性が大きく異なり、磁気記録上の特性互
換性が全くなく、結局、垂直配向ゾーンの領域から一部
を切り出して、磁気記録再生トラック用に流用すること
はできなくなる。もちろん磁場配向といっても実際の生
産の過程では、配向磁場の不完全性や磁性材料の不均
一、未分散粒子の混入等々様々の原因により完全理想的
に配向されることは考えられないが、少なくとも平行に
配向した磁気トラック部の磁気記録再生出力と垂直に配
向した不用部の磁気記録再生出力比が１／５以下となる
程度に実現できれば回路装置の敷居値の設定により、両
者の分別を有効に実施できる。

【０００６】さらにカードの使用後、磁気記録トラック
領域を少なくともトラック幅の半分以上を直径とするパ
ンチ孔を穿孔するようにすれば、使用済みカードの再悪
用は全く不能とすることができる。

【０００７】以上本発明の概要を、磁気記録再生トラッ
ク領域の磁性粒子をカード走行方向に配列し、磁気記録
に使用しないフリー領域の磁性層の磁性粒子は一様に垂
直方向磁場配列する事例で述べたが、もちろんフリー領
域の磁性粒子は一様な垂直方向配列でなく、例えば断続
的な配列であっても、あるいは少なくともカードの状態
でフリー領域の一部に形成されていれば、要は磁気記録
再生トラックとして使用できない程度の特性となってお
りさえすれば同様の効果をもたらすことは言うまでもな
い。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下に図によって本発明の詳細を
説明する。図１は本発明による磁気カードの一形態であ
る。１は磁気カード、３は磁性層、３Ａは磁気記録トラ
ック領域、３Ｂは磁気記録トラック外のフリー領域、３
Ｃはパンチ孔を表している。また点線ａおよびｂはカー
ドの切断線を表している。磁気カード１の表面には磁性
層３が形成されている。磁性層３は磁気記録トラック領
域３Ａとトラック外のフリー領域３Ｂから成る。図の事
例では磁気記録トラック領域３Ａは単トラックで表示さ
れているが、複数トラックあってもよく、またトラック
幅も任意に形成される。磁気記録トラック領域３Ａ内に
設けられた鎖線で表した丸３Ｃは、カードの使用後に穿
孔するパンチ孔をあらわしているが、直径Ｄは磁気記録
トラック領域幅ｗの１／２以上であることが好ましい。

【０００９】図２は磁気記録トラック領域３Ａを切断線
ａでカットした場合の側断面図である。２は支持基体、
５は磁化容易軸を矢印で表現した一軸異方性磁性粒子を
表している。この領域３Ａでは磁性粒子５の磁化容易軸
はカードの長手方向（＝ヘッド走行方向＝記録再生方
向）に斉一に向いている。図３は磁気トラック外のフリ
ー領域３Ｂを切断線ｂでカットした場合の側断面図であ
る。２は支持基体、５は磁化容易軸を矢印で表現した一
軸異方性磁性粒子を表している。領域３Ｂでは磁性粒子
５の磁化容易軸は基体の垂直方向に向いている。なお、
領域３Ｂは、その全領域で磁性粒子５の磁化容易軸が図
示のように垂直方向に向いていても良いし、あるいは磁
気記録トラック領域の幅よりも充分に狭い（例えば１／
２以下の）領域を除いた領域の磁性粒子５の磁化容易軸
が図示のように垂直方向に向いていても良い。またこの
条件を満足するかぎり垂直配向部分は幅方向に並んだ複
数のストライプとして形成しても良い。

【００１０】図４は本発明による別形態のフリー領域３
Ｂ’を切断線ｂでカットした場合の側断面図である。同
様に２は支持基体、５は磁化容易軸を矢印で表現した一
軸異方性磁性粒子を表している。この形態では領域３
Ｂ’の磁性粒子５の磁化容易軸は磁気カードの走行方向
に沿って断続的または部分的に基体の垂直方向に向いて
いる。この例でも、フリー領域３Ｂ’には磁性粒子５の
磁化容易軸が磁気カードの走行方向に沿って断続的また
は部分的に基体の垂直方向に向いた部分が充分な大きさ
で形成され、垂直方向に配向していない部分が幅方向に
記録再生領域の幅の１／２以上を占めないようにする。
またこの例でも磁性粒子が垂直方向に向いた部分を複数
のストライプ状に形成しても良い。図５は本発明による
磁気カードの塗布マシーンの概要図である。１０は支持
基体の巻出部、１１は塗工装置、１２は配向装置Ａ、１
３は配向装置Ｂ、１４は乾燥炉、１５は完成ロールの巻
取部を表している。支持基体２を巻出部１０から巻き出
し、塗工装置１１で基体上に磁気塗料を所定の厚さにコ
ーティングする。次いで配向装置Ａ１２で磁性粒子の長
手方向配向処理を施し、配向装置Ｂ１３で実際に磁気記
録に使用される領域以外の部分の磁性粒子を垂直方向に
配列した後、乾燥炉１４で塗膜を乾燥固化し、最後に巻
取部１５にて巻き取る。支持基体２は紙、プラスチック
フィルム等通常の磁気カードに使用されるフィルムであ
れば何でもよい。塗工装置１１は、図ではホッパー型の
簡易な装置を代表表示しているがこの他グラビヤコー
ト、リバースロールコート、ノズルコート、バーコート
等通常磁気コートに供され、均一かつ平滑に塗膜を形成
できる装置であれば何でもよい。配向装置Ａ１２は磁性
粒子の磁化容易軸を塗布方向に揃える通常の配向装置で
あり、空心コイルや同極対抗磁石が用いられる。配向装
置Ｂ１３は、磁性粒子の磁化容易軸を基体に対し垂直方
向に配列するための装置であり例えば異極対抗磁石が用
いられる。

【００１１】図６は、基体上に磁気塗料が塗布され、配
向装置Ａおよび配向装置Ｂによって磁気塗料中に分散し
た磁性粒子の配向する状態を示した概要図である。２は
支持基体、１１は塗工装置、４は磁気塗料、５は磁性粒
子、１２は配向装置Ａ、１３は配向装置Ｂをあらわして
いる。基体２に塗工装置１１で塗布される磁気塗料４中
の磁性粒子５は、初めランダムな分散状態にあるため磁
化容易軸はあらゆる方向を向いている。しかるに配向装
置Ａ１２を通過する時点で、磁性粒子５Ａの磁化容易軸
は走行方向に平行に配列する。次いで配向装置Ｂ１３を
通過すると幅方向所定地の磁性粒子５Ｂの磁化容易軸は
垂直に配列する。磁気記録を担う磁性粒子５としては、
通常磁気記録に要する磁性材料のうち一軸磁気異方性を
有する磁性粒子であれば、例えば形状異方性化された針
状磁性粒子、あるいは結晶磁気異方性を有するバリウム
フェライト、ストロンチウムフェライト等の磁性材料で
あれば何でもよい。磁気塗料４は、通常一般に塗布型に
要される磁気塗料であり、結合剤として、塩化ビニル樹
脂、塩化ビニル酢酸ビニルコポリマー樹脂、ポリエステ
ル樹脂、ポリウレタン樹脂、アクリル酸エステル樹脂、
ニトセルロース樹脂等各種の合成樹脂をアセトン、メチ
ルエチルケトン、メチルイソブチルケトン、トルエン等
の溶剤に溶解し、各種の添加剤とともにボールミル、サ
ンドミル、振とうミル、ビーズミル等の分散機で調製し
たものであり、配向によって磁性粒子が再配列可能な所
定の流動特性を維持する塗料であればなんでもよい。

【００１２】図７は図６に示した配向工程を上部より観
察した図である。２は支持基体、１１は塗工装置、４は
磁気塗料、５は磁性粒子、１２は配向装置Ａ、１３は配
向装置Ｂをあらわしている。５Ａは基体に平行な方向に
配列した磁性粒子、５Ｂは基体に垂直な方向に配列した
磁性粒子を表しており、３Ａ、３Ｂはそれぞれ平行配向
領域と垂直配向領域とを表している。領域３Ａは後にカ
ードとして磁気記録再生に要するトラック部であり、領
域３Ｂはカードの記録用トラック外のフリー領域とな
る。ここで平行配向領域３Ａの幅、トラック本数、位置
は任意であり、カードの形状仕様に合せ適切に設計され
る。

【００１３】図８は配向装置Ａ１２の平行配向磁石部の
概要を示した正面図（ａ）と側面図（ｂ）である。１２
Ａは上部磁石、１２Ｂは下部磁石、Ｎは磁極、２は支持
基体を表している。基体２に塗布された磁気塗料中の磁
性粒子は、配向装置Ａ１２によって磁化容易軸を塗布方
向に配列する。この配向様式は通常多くの磁気記録媒体
で行われる様式と同一であり配向磁石には空心コイルや
同極対抗磁石が用いられる。図８は同極永久対抗磁石の
事例である。磁石の材質は強い配向磁場を得るためバリ
ウムフェライト或いはアルニコ磁石を用いる。磁石幅Ｗ
は基体２上に塗布された磁性塗膜の塗工幅を充分覆う程
度とし、長さＬは通常２ｃｍ程度、ギャップＧの間げき
を加減することによって印加する配向磁場の強さを調節
する。

【００１４】図９は配向装置Ｂ１３の垂直配向磁石部の
正面図（ａ）および側面図（ｂ）を表している。１３Ａ
は上部磁石、１３Ｂは下部磁石、ＮおよびＳは磁極、１
３Ｃは磁石支持具、２は支持基体を表している。磁性粒
子の磁化容易軸は、配向装置Ｂ１３によって垂直方向に
配列する。したがって配向磁石は基体２を挟んで上下の
磁石１３Ａおよび１３Ｂの磁極が異極となるよう対抗さ
せる。図９は永久磁石を用いた場合の事例である。磁石
の材質は平行配向装置と同様バリウムフェライト或いは
アルニコ磁石を用いる。全体の形状は図９のように磁石
間隔Ｗ２毎に幅Ｗ１の異磁極対抗磁石を並べた歯型状と
する。磁極の対抗部で磁性粒子は垂直方向に配列する。
磁石総幅Ｗは基体２上に塗布された塗膜の幅方向を充分
覆う長さとし、間隔Ｗ２は磁気カードで要する磁気記録
再生トラック幅に、磁石幅Ｗ１はトラック外フリー領域
に対応する。印加磁場の強さは対抗磁石ギャップＧによ
って調節する。上下の対抗磁石は上下を異極永久磁石と
する他、一方を純鉄、パーマロイ製ヨークとしてもよ
く、あるいは対抗磁石とせず磁石を上下どちらかから近
接する方法でも良いがこの場合、印加磁界が収束しない
ので得られる特性は劣化する。また図９では永久磁石で
行う事例を示してあるが純鉄等のヨークにコイルを巻い
た電磁石を用いても同様の結果を期待できる。

【００１５】

【実施例】次に実施例を述べる。 実施例１ 磁気記録材料として粒子長径平均１μｍ、軸比７／１の
針状γ−Ｆｅ₂ Ｏ₃ 磁性粉を準備し、塩化ビニル酢酸ビ
ニルコポリマー樹脂とウレタン樹脂とを３／１の重量比
率でブレンドしメチルエチルケトン、メチルイソブチル
ケチンおよびトルエン混合溶剤に溶解したラッカーを準
備し、ピグメント／レジン比率４／１の割合でラッカー
と磁性粉を混合し、分散剤としてリン酸エステルを少量
添加して振とうミルで分散し磁気塗料とする。さらに塗
料に溶剤を添加して、１０００ｃｐ程度の粘度に調整す
る。支持基体として１８８μ厚骨白入り白色ポリエステ
ルフィルムを準備し、該磁気塗料をホッパー型塗布機で
約１００μの濡れ厚さで塗布する。次いで塗膜が未乾燥
の状態のまま、バリウムフェライト永久磁石を同極対抗
する形で基体の上下より近接せしめ、塗膜中の磁性粒子
を走行方向に平行に磁場配向を実施、次いで塗布ロール
の幅方向の一部に同様のバリウムフェライト永久磁石を
異極対抗となるよう上下より塗膜に近接して垂直磁場配
向を行った。この後ロールから、磁気カード形状にサン
プルを切出し、平行方向磁場配向トラックと垂直方向磁
場配向トラックとの磁気記録再生出力を比較計測した。
測定はヘッドギャップ約１０μｍのパーマロイ製記録再
生兼用ヘッドを装備した磁気カード記録再生器を用い
て、２１０ＢＰＩ周波数の正弦信号を記録再生し比較し
た。その結果、垂直磁場配向トラック部の再生出力は平
行磁場配向トラック部の出力に較べ１／５以下であっ
た。

【００１６】実施例２ 磁気記録材料として直径平均１μ、軸比１／１０の板状
バリウムフェライト磁性粉を準備し、ポリエステル樹脂
をブレンドしメチルエチルケトン、メチルイソブチルケ
チンおよびトルエン溶剤の等量混合溶剤に溶解したラッ
カーを準備し、分散剤としてリン酸エステルを少量添加
してピグメント／レジン比率３．５／１の割合で混合し
振とうミルで分散し磁気塗料とする。さらに塗料に溶剤
を添加して、１０００ｃｐ程度の粘度に調整する。支持
基体として１８８μ厚骨白入り白色ポリエステルフィル
ムを準備し、該磁気塗料をホッパー型塗布機で約１００
μのｗｅｔ厚さで塗布する。次いで塗膜が未乾燥の状態
のまま、バリウムフェライト永久磁石を同極対抗する形
で基体の上下より近接せしめ、塗膜中の磁性粒子を走行
方向に平行に磁場配向を実施、次いで塗布ロールの幅方
向の一部に同様のバリウムフェライト永久磁石を異極対
抗となるよう上下より塗膜に近接して垂直磁場配向を行
った。この後ロールから、磁気カード形状にサンプルを
打ち抜き、平行方向磁場配向トラックと垂直方向磁場配
向トラックとの磁気記録再生出力を比較計測した。測定
はヘッドギャップ約１０μｍのパーマロイ製記録再生兼
用ヘッドを装備した磁気カード記録再生器を用いて、２
１０ＢＰＩ周波数の正弦信号を記録再生し比較した。そ
の結果、垂直磁場配向トラック部の再生出力は平行磁場
配向トラック部の出力に較べ１／５以下であった。

【００１７】以上これまで本発明による磁性層の構造形
成について、水平配向（＝配向装置Ａ）→垂直配向（＝
配向装置Ｂ）の順序で行う事例について述べてきた。逆
に垂直配向→水平配向の順序で行っても本発明同様の構
造を形成することができる。ただし、先に行う配向は基
体ロール全幅一様に行っても良いが、後配向工程は必ず
トラック上必要部のみに配向磁界を与える必要がある。
また、前述したように垂直配向領域は必ずしも一様垂直
方向配列でなくとも、断続的な垂直配列でもよく極端に
は一部に垂直配列部が存在し、要は磁気記録トラックに
流用できない特性となっていればよいが、その場合は、
配向磁石の上下振動や電磁石に流すコイル電流のＯＮ／
ＯＦＦによって実現することができる。また、本発明で
は代表例として単一磁気トラックの形成について主に述
べたが複数トラックでも、あるいは多層積層構造のもの
でも同様の方式で形成可能なことは明らかであり、また
印刷層、保護層、磁気バーコード層、固定コード層等磁
気カードとしての使用上併用する各種の付加使用が存在
しても本特許の範囲内であることは自明である。

【００１８】

【発明の効果】本発明のカードはカード全面に一様に磁
性層が形成されているので段差が生ぜず荷崩れの心配が
ない。また、量産性に優れており、従来の塗布機に垂直
方向配向装置を追加するだけで容易に生産可能となる利
点がある。本発明のカードは磁気トラックの部分を破壊
すれば、もはやカードのどの部分も変造して再使用する
ことは不可能となり安全性に優れたものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による磁気カードの一形態を示す平面図
である。

【図２】磁気記録トラック領域３Ａを切断線ａでカット
した場合の側断面図である。

【図３】磁気トラック外のフリー領域３Ｂを切断線ｂで
カットした場合の側断面図である。

【図４】本発明による別形態のフリー領域３Ｂ’を切断
線ｂでカットした場合の側断面図である。

【図５】本発明による磁気カードの塗布装置の概要図で
ある。

【図６】基体上に磁気塗料が塗布され、配向装置Ａおよ
び配向装置Ｂによって磁気塗料中に分散した磁性粒子の
配向する状態を示した概要図である。

【図７】図６に示した配向工程を上部より観察した平面
図である。

【図８】図８は配向装置Ａ１２の平行配向磁石部の概要
を示した正面図（ａ）と側面図（ｂ）である。

【図９】配向装置Ｂ１３の垂直配向磁石部の正面図
（ａ）および側面図（ｂ）を表している。

【符号の説明】

１：磁気カード ２：支持基体 ３：磁性層 ３Ａ：磁気記録トラック領域 ３Ｂ、３Ｂ’：磁気記録トラック外のフリー領域 ３Ｃ：パンチ孔 ５：一軸異方性磁性粒子 １０：支持基体の巻出部 １１：塗工装置 １２：配向装置Ａ １２Ａ：上部磁石 １２Ｂ：下部磁石 １３：配向装置Ｂ １３Ａ：上部磁石 １３Ｂ：下部磁石 １３Ｃ：磁石支持具 １４：乾燥炉 １５：完成ロールの巻取部

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一軸磁気異方性を有する磁性粒子を含む
   磁性層を非磁性基体上に形成してなる磁気記録媒体にお
   いて、磁性粒子の磁化容易軸を記録再生方向に磁場配向
   した磁気記録トラック領域と、少なくとも一部の磁性粒
   子の磁化容易軸を基体にほぼ垂直方向に磁場配向した磁
   気記録トラック外フリー領域とを備えていることを特徴
   とする磁気カード。
2. 【請求項２】 前記磁性粒子の磁化容易軸を基体に垂直
   方向に磁場配向した部分は、磁気記録トラック外フリー
   領域に、前記磁気記録トラック領域幅の１／２以上の幅
   の垂直方向に磁場配向しない部分が残存しないように形
   成されている請求項１の磁気カード。
3. 【請求項３】 前記磁性粒子の磁化容易軸を基体に垂直
   方向に磁場配向した部分は、記録再生方向に連続的又は
   断続的に形成されている請求項２の磁気カード。
4. 【請求項４】 使用後に磁気記録トラック領域のいずれ
   かの位置に、トラック領域幅の１／２以上の直径のパン
   チ孔を穿孔することを特徴とする請求項１ないし３のい
   ずれかの磁気カード。