読み取り媒体、読み取り媒体作製装置及び読み取り媒体作製方法
【課題】 ゲートの磁界によって読み取り媒体の磁性ワイヤを検知する際に、読み取り媒体の向きによって磁性ワイヤが検知されなくなる現象を回避する。
【解決手段】 ゲート５０、５０間を読み取り媒体５４Ａが通過すると、磁性ワイヤ２０Ａが励磁アンテナ５２によって励磁され、検知アンテナによってそのバルクハウゼン効果が検知される。磁性ワイヤ２０Ａの形状は、半周期が一つ含まれる正弦波である。これにより、読み取り媒体５４Ａを位置１〜位置６に示す方向に配置しても、磁性ワイヤ２０Ａの少なくとも一部に水平成分が形成される。ゲート５０、５０の真中付近で磁束の方向に対して磁性ワイヤが垂直方向にのみ配置されると磁性ワイヤが検知されないが、読み取り媒体５４Ａをどのような方向に向けても磁性ワイヤ２０Ａの水平成分が存在するので、磁性ワイヤ２０Ａを確実に検知することができる。
【解決手段】 ゲート５０、５０間を読み取り媒体５４Ａが通過すると、磁性ワイヤ２０Ａが励磁アンテナ５２によって励磁され、検知アンテナによってそのバルクハウゼン効果が検知される。磁性ワイヤ２０Ａの形状は、半周期が一つ含まれる正弦波である。これにより、読み取り媒体５４Ａを位置１〜位置６に示す方向に配置しても、磁性ワイヤ２０Ａの少なくとも一部に水平成分が形成される。ゲート５０、５０の真中付近で磁束の方向に対して磁性ワイヤが垂直方向にのみ配置されると磁性ワイヤが検知されないが、読み取り媒体５４Ａをどのような方向に向けても磁性ワイヤ２０Ａの水平成分が存在するので、磁性ワイヤ２０Ａを確実に検知することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シート状基材内に磁性体が形成された読み取り媒体、読み取り媒体作製装置及び読み取り媒体作製方法に関し、特に、所定の交番電界を加えたときに生じる磁化反転または磁歪振動する磁気特性を有する磁性体をシート状基材内に形成することで、磁性体を読み取り可能とした読み取り媒体、読み取り媒体作製装置及び読み取り媒体作製方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、セキュリティ強化を目的として、物品に内蔵された各磁気素子の磁化反転磁界の強度を測定することにより物品を識別する方法が提案されている。
【０００３】
これは、模倣することが困難な信号を発する磁気素子をＩＣカードなどの小型携帯端末に組み込み、それを使用する際に交番電界を印加することで問い合わせをし、小型携帯端末に組み込まれた磁気素子が急峻な磁化反転により発した固有の信号を検知することで、小型携帯端末を同定してセキュリティを確保するものである。
【０００４】
例えば、特許文献１には、磁性材料からなる複数のアモルファス金属ワイヤを一定方向に２枚の紙にラミネート方式で漉き込んだ用紙が提案されている。
【０００５】
また、特許文献２には、強磁性材料よりなる直線状の磁性線条を用紙内に埋め込んだ安全保護用紙が提案されている。
【特許文献１】特開２００２−３１７３９８号公報
【特許文献２】特開平７−３２７７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の用紙では、アモルファス金属ワイヤとして直径１００μｍ〜３００μｍのものが使用されており、２枚の紙をよほど厚くしない限り、アモルファス金属ワイヤが挿入されていることが目視及び指の感触によって認識されるという不具合がある。
【０００７】
また、特許文献２に記載の安全保護用紙は、一本の連続するまっすぐな磁性線条を用紙内に埋め込んでいるため、現在良く使われている双子のゲートを通過するときに、安全保護用紙の向きによっては磁性線条を検知できない場合がある。すなわち、その安全保護用紙を一本の磁性線条が地面に対して垂直になるように抱きかかえて双子ゲートのちょうど真ん中付近を通過した場合、ゲートからの磁界がその一本の磁性線条に対して近似的に垂直方向に向くので、その一本の磁性線条を検知できなくなる。このように安全保護用紙の通過を検知できないことは、オフィスなどに設置される双子ゲートで良く見られる現象である。
【０００８】
一つの解決策として、例えば、ランダムにカットした磁性ワイヤを用紙に漉きこむということが考えられる。しかし、磁性ワイヤを予めカットして置かなければならなく、製造時のコストと工数が発生する。またカットした磁性ワイヤを紙に漉きこむことは技術的困難が生じている。任意形状の磁性ワイヤでは漉きこみ方式でも挟み込み方式でも大量生産は殆ど不可能である。したがって、一本の磁性ワイヤを紙に挟み込む方式において、大量生産可能でかつ双子ゲート方式のアンテナにおいて用紙の磁性ワイヤ認識率が高まるような形状が望まれている。
【０００９】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、読み取り媒体をどのような方向に向けても検知可能であると共に、コストを上昇することなく大量生産が容易な読み取り媒体、読み取り媒体製造装置及び読み取り媒体作製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】
【００１０】
上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明に係る読み取り媒体は、シート状基材内に線状の磁性体が形成され、読み取り装置が形成する磁界内で前記磁性体の磁気特性が検知される読み取り媒体であって、前記磁性体は、前記シート状基材をどのような方向に向けても、前記磁界の方向に対して同方向成分を有するような形状を少なくとも一部に持つことを特徴としている。
【００１１】
請求項１に記載の発明によれば、磁性体は、シート状基材をどのような方向に向けても、磁界の方向に対して同方向成分を有するような形状を少なくとも一部に持っている。このため、読み取り装置が形成する磁界内で、読み取り媒体をどのような方向に向けても、磁界の方向に対して同方向成分を有するような形状を持つので、磁界が１本の磁性体に対して近似的に垂直方向にのみ向くことがない。このため、読み取り装置が形成する磁界内を通過するときに、読み取り媒体が検知されないといった現象を回避することが可能となる。また、シート状基材内に所定形状の線状の磁性体を形成するので、ランダムに漉き込む場合と比べて製造が容易であり、設備投資におけるコストを低減できる。
【００１２】
請求項２に記載の発明に係る読み取り媒体は、シート状基材内に線状の磁性体が形成され、読み取り装置が形成する磁界内で前記磁性体の磁気特性が検知される読み取り媒体であって、前記磁性体は、前記シート状基材をどのような方向に向けても、少なくとも一部に水平成分の長さを持つ形状とされたことを特徴としている。
【００１３】
ここで、水平成分の長さとは、地表真上から光を当てて投影したと仮定したときに、ある長さの投影線が地表水平方向に存在することを言う。
【００１４】
請求項２に記載の発明によれば、シート状基材内に線状の磁性体が形成されており、この磁性体は、シート状基材をどのような方向に向けても、少なくとも一部に水平成分の長さを持つ形状とされている。このため、読み取り装置が形成する磁界内で、読み取り媒体をどのような方向に向けても、磁性体が水平成分の長さを持つので、磁界が１本の磁性体に対して近似的に垂直方向にのみ向くことがない。このため、読み取り装置が形成する磁界内を通過するときに、読み取り媒体が検知されないといった現象を回避することが可能となる。また、シート状基材内に所定形状の線状の磁性体を形成するので、ランダムに漉き込む場合と比べて製造が単純であり、設備投資におけるコストを低減できる。
【００１５】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の読み取り媒体において、前記磁性体の形状は、正弦波の半周期が少なくとも一つ含まれることを特徴としている。
【００１６】
請求項３に記載の発明によれば、磁性体の形状は正弦波の半周期が少なくとも一つ含まれているので、読み取り媒体をどのような方向に向けても、読み取り装置が形成する磁界が磁性体に対して近似的に垂直方向にのみ向くことがない。このため、磁界内を通過するときに、磁性体をより確実に検知することが可能となる。
【００１７】
請求項４に記載の発明は、請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の読み取り媒体において、前記磁性体の形状は、ある任意の位置で線対称又は／及び点対称をなしていることを特徴としている。
【００１８】
請求項４に記載の発明によれば、磁性体の形状はある任意の位置で線対称又は／及び点対称をなしているので、読み取り媒体をどのような方向に向けても、読み取り装置が形成する磁界が磁性体に対して近似的に垂直方向にのみ向くことがない。このため、磁界内を通過するときに、磁性体をより確実に検知することが可能となる。
【００１９】
請求項５に記載の発明は、請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の読み取り媒体において、前記磁性体の全長は、前記シート状基材の長手方向の長さよりも長いことを特徴としている。
【００２０】
請求項５に記載の発明によれば、磁性体の全長はシート状基材の長手方向の長さよりも長いため、シート状基材の長手方向に１本の磁性体を形成した場合よりも検知の際に大きい出力が得られる。このため、磁界内を通過するときに、磁性体をより確実に検知することが可能となる。
【００２１】
請求項６に記載の発明に係る読み取り媒体作製装置は、２つのシート状基材の間にワイヤ状磁性体を挟んで接着させることにより読み取り媒体を作製する読み取り媒体作製装置であって、一定方向に移動する前記２つのシート状基材の間に前記ワイヤ状磁性体を挟んで圧着させる押圧手段と、前記ワイヤ状磁性体を軸線方向に対して直交する方向に移動させながら送り出す磁性体送出手段と、を備え、前記２つのシート状基材の間に挟まれる前記ワイヤ状磁性体の面形状を、前記シート状基材をどのような方向に向けても、少なくとも一部に水平成分の長さを持つ形状とすることを特徴としている。
【００２２】
請求項６に記載の発明によれば、押圧手段によって一定方向に移動する２つのシート状基材の間にワイヤ状磁性体を挟んで圧着させることで、読み取り媒体が作製される。その際、磁性体送出手段によってワイヤ状磁性体を軸線方向に対して直交する方向に移動させながら送り出すので、ワイヤ状磁性体の面形状を、シート状基材をどのような方向に向けても、少なくとも一部に水平成分の長さを持つ形状とすることができる。このため、読み取り装置が形成する磁界内で、読み取り媒体をどのような方向に向けても、磁界が磁性体に対して近似的に垂直方向にのみ向くことがない。このため、磁界内を通過するときに、読み取り媒体が検知されないといった現象を回避すること可能となる。また、２つのシート状基材の間にワイヤ状磁性体を挟んで圧着するので、磁性体をランダムに漉き込む場合と比べて製造が容易で大量生産が可能であり、設備投資のコストを低減できる。
【００２３】
請求項７に記載の発明に係る読み取り媒体作製方法は、２つのシート状基材の間にワイヤ状磁性体を挟んで接着させることにより読み取り媒体を作製する読み取り媒体作製方法であって、前記ワイヤ状磁性体を軸線方向に対して直交する方向に移動させながら送り出し、一定方向に移動する前記２つのシート状基材の間に前記ワイヤ状磁性体を挟んで圧着させ、前記２つのシート状基材の間に挟まれる前記ワイヤ状磁性体の面形状を、前記シート状基材をどのような方向に向けても、少なくとも一部に水平成分の長さを持つ形状としたことを特徴としている。
【００２４】
請求項７に記載の発明によれば、ワイヤ状磁性体を軸線方向に対して直交する方向に移動させながら送り出し、一定方向に移動する２つのシート状基材の間にワイヤ状磁性体を挟んで圧着させることで、読み取り媒体を作製する。その際、ワイヤ状磁性体を軸線方向に対して直交する方向に移動させながら送り出すので、ワイヤ状磁性体の面形状を、シート状基材をどのような方向に向けても、少なくとも一部に水平成分の長さを持つ形状とすることができる。このため、読み取り装置が形成する磁界内で、読み取り媒体をどのような方向に向けても、磁界が磁性体に対して近似的に垂直方向にのみ向くことがない。このため、磁界内を通過するときに、読み取り媒体が検知されないといった現象を回避すること可能となる。また、２つのシート状基材の間にワイヤ状磁性体を挟んで圧着するので、磁性体をランダムに漉き込む場合と比べて製造が容易で大量生産が可能であり、コストを低減できる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、読み取り装置が形成する磁界内を通過するときに、読み取り媒体が検知されないといった現象を回避でき、読み取り媒体を利用したシステムのセキュリティーレベルを高めることができる。また、シート状基材内に所定形状の線状の磁性体を形成するので、製造が容易であり、また、連続的に大量に生産する用紙等の製造方法に組み込みやすいため、低コストを実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明に係る読み取り媒体作製装置の最良の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００２７】
図１には、第１実施形態に係る読み取り媒体作製装置１０が示されている。
【００２８】
この読み取り媒体作製装置１０は、パルプ材等の紙で構成される第一の基材１１と第二の基材１３とを張り合わせるためのラミネーターと呼ばれる装置であり、第一の基材１１が巻き付けられた送りローラ１２と、この送りローラ１２の送り出し方向の上方部に、第二の基材１３が巻き付けられた送りローラ１４とを備えている。送りローラ１２と送りローラ１４は回転可能に軸支されており、送りローラ１２が図１中の時計回りに回転し、送りローラ１４が反時計回りに回転することで、第一の基材１１、第二の基材１３をそれぞれ矢印Ａ方向、矢印Ｂ方向に送り出すように構成されている。
【００２９】
図２に示すように、送りローラ１２の斜め上方には、磁性ワイヤ２０が巻き付けられたボビン２２が回転可能に軸支されている。ボビン２２の軸２２Ａにはモータ２４が連結されており、ボビン２２が図１中の反時計回りに回転することで、磁性ワイヤ２０が矢印Ｃ方向に送り出される。モータ２４は支持部材２６に支持されており、支持部材２６は１対のレール２８上を走行可能となっている。レール２８は、図示しないフレームに固定支持されている。また、ソレノイド３０が図示しないフレームに固定支持されている。支持部材２６には、ソレノイド３０のロッド３０Ａが連結されており、ロッド３０Ａが進退することで、支持部材２６が磁性ワイヤ２０の軸線方向に対してほぼ直交する方向に往復動するように構成されている。これにより、モータ２４に連結されたボビン２２も矢印Ｄ方向に往復動する。この往復動は、ロッド３０Ａの進退を調節することで、ボビン２２がある固定位置から左右に周期的に動くように設定する。
【００３０】
磁性ワイヤ２０の移動方向下流側には、磁性ワイヤ２０に接着剤を供給する接着剤塗布装置３２が配設されている。この接着剤塗布装置３２は、接着剤の収容部の先端に設けられたラミネートされる紙と同じ幅を持ったノズル（図示省略）から接着剤を一定量供給するものである。即ち紙が接着剤によってラミネートされると同時に磁性ワイヤ２０も２つの紙でラミネートされる構造となっている。接着剤には、ポリエチレン樹脂、デンプン系又はウレタン系の接着剤が用いられている。
【００３１】
第二の基材１３の送り出し方向下流側には、支持ローラ３４が配設されており、第二の基材１３は支持ローラ３４に巻き掛けられて移動する。また、第一の基材１３の送り出し方向下流側には、支持ローラ３７が配設されており、第一の基材１３は支持ローラ３７に巻き掛けられて移動する。支持ローラ３４、及び支持ローラ３７の下流側には、第二の基材１３と、ボビン２２から送り出された磁性ワイヤ２０と、第一の基材１１とを引き寄せて圧接する１対のローラ３６、３８が配設されている。図２に示すように、ローラ３８の軸にはモータ４０が連結されており、ローラ３８を図１中の時計回りに回転させる。ローラ３８の回転に伴い、ローラ３６が従動回転する。ローラ３６、３８の押圧部では、第一の基材１１と第二の基材１３との間に接着剤が塗布された磁性ワイヤ２０が挟み込まれ、接着剤によって第一の基材１１と第２の基材１３がラミネートされる。
【００３２】
また、ローラ３６、３８の搬送方向下流側には、巻き上げローラ４４が配設されており、巻き上げローラ４４の軸にモータ４６が連結されている。モータ４６によって巻き上げローラ４４が図１中の時計回りに回転し、ローラ３６、３８の押圧部でラミネートされた読み取り媒体４２を巻き上げる。
【００３３】
モータ２４、４０、４６は、ステッピングモータであり、第一の基材１１及び第二の基材１３の搬送速度、磁性ワイヤ２０の送り出し速度、第一の基材１１及び第二の基材１３の巻き上げ速度が調整される。
【００３４】
次に、読み取り媒体作製装置１０の作用について説明する。
【００３５】
送りローラ１２から送り出された第一の基材１１が矢印Ａ方向に移動し、送りローラ１４から送り出された第二の基材１３が矢印Ｂ方向に移動する。第二の基材１３は、支持ローラ３４を介して約９０°の方向に移動する。また、ボビン２２の回転により磁性ワイヤ２０が矢印Ｃ方向に送り出される。その際、ソレノイド３０のロッド３０Ａの進退により、ボビン２２がある固定位置に対して左右（矢印Ｄ方向）に往復動する。送り出された磁性ワイヤ２０に接着剤塗布装置３２から接着剤が供給される。
【００３６】
そして、第一の基材１１と、磁性ワイヤ２０と、第二の基材１３がローラ３６、３８によって引き寄せられ、第一の基材１１と第二の基材１３の間に磁性ワイヤ２０が挟み込まれた状態で接着剤によってラミネートされる。ラミネートされた媒体４２は、移動方向下流側の巻き上げローラ４４によって巻き上げられる。ロール状の媒体４２は、図４に示すように、所定の寸法（例えばＡ４）に切断して読み取り媒体５４Ａとして使用される。
【００３７】
このような読み取り媒体作製装置１０では、図３に示すように、ソレノイド３０によってボビン２２がある固定位置から左右（矢印Ｄ方向）に周期的に動くので、第一の基材１１及び第二の基材１３の送り速度に基づいて巻き込まれる磁性ワイヤ２０を図４（Ａ）に示すように正弦波状の磁性ワイヤ２０Ａにしたり、図４（Ｂ）に示すように半円を連続的に左右に書き込んだ形状の磁性ワイヤ２０Ｂとすることができる。従って、巻き込まれた磁性ワイヤは、読み取り媒体の仮想線に対して線対称のものができる。図４（Ａ）に示すように、Ａ４寸法の読み取り媒体５４Ａの面上の点４７に対して完全に点対称の形状に裁断することもできるが、波の幅によっては、即ち読み取り媒体一枚に付き幾つもの波形が出来る場合は必ずしも完全に点対称になるように裁断する必要はない。ここで点対称とは、読み取り媒体５４をそれを含む平面上での任意角への回転と０又は１回の表裏の反転で、元の磁性ワイヤ２０の形状に磁性ワイヤ２０が重ね合わせ可能であることを言う。
【００３８】
なお、この様な方式（特に半円形状の場合）は、磁性ワイヤを直線に挟み込む方法に比べて生産効率が落ちる。しかし、第一の基材１１、第二の基材１３の送り速度が遅くなれば磁性ワイヤ２０を挟み込む際に発生する張力が少なくなり、磁性ワイヤ２０の磁気特性が失われにくくなるメリットも生じる。
【００３９】
また、第一の基材１１、第二の基材１３の間に１本の磁性ワイヤ２０を挟み込んで接着させるので、連続的に大量に生産することができ、コストを低減できる。
【００４０】
図５（Ａ）は、読み取り装置であるゲート５０、５０の概略図であり両ゲートは地表に対し垂直に立てられている。また、図５（Ｂ）は、読み取り媒体５４Ａがゲート５０、５０を通過する方向およびその際の読み取り媒体５４Ａの地表やゲート５０、５０に対する向きを表現している。なお以下より水平成分という言葉を度々使うが、水平成分の長さとは、地表真上から光を当てて投影したと仮定したときに、ある長さの投影線が地表水平方向に存在することを言う。
【００４１】
ゲート５０、５０には、コイルからなる励磁アンテナ５２が対向配置されており、励磁アンテナ５２の中心線が進行方向に対して直交するように配置されている。磁性ワイヤ２０は、ゲート５０、５０の励磁アンテナ５２によって励磁され、検知アンテナによってそのバルクハウゼン効果が検知される。なお検知アンテナは励磁アンテナとは別に設置しても良いし、励磁アンテナ近傍に重ねるように設置しても良い。また励磁アンテナと検知アンテナをタイムシェアリングにより同じコイルでもって実現することも可能である。従って本件では特にその指定をしていない。図６に示すように、ゲート５０、５０の間では、励磁アンテナ５２からの磁束の向きがゲート５０、５０と直交する方向に伸びて中央部でぶつかるような磁場が形成されている。その際、励磁は励磁アンテナ５２からの磁束の向きに対しての磁性ワイヤ２０の余弦（cosine）成分、即ち磁束の向きに対する磁性ワイヤ２０の成分（図５中の水平成分）に比例して大きくなる。したがって、図７に示すように、直線の磁性ワイヤ１０２が形成された読み取り媒体１００を上下方向に抱きかかえた場合（位置５の場合）、磁束の向きが磁性ワイヤ１０２に対して近似的に垂直方向となり、磁束の向きに対する磁性ワイヤの成分が殆ど無くなってしまう。これに対して、図４（Ａ）に示すような正弦波状の点対称の磁性ワイヤ２０Ａが形成されていれば、図５（Ｂ）に示すように、読み取り媒体５４Ａを縦に抱きかかえていても（位置５の場合）、横に抱きかかえていても（位置６の場合）、ゲート５０、５０から垂直に出る磁場の方向に対する磁性ワイヤ２０Ａの成分がバルクハウゼン効果を十分起こさせるに十分な長さを維持できる。このため、ゲート５０、５０内で読み取り媒体５４Ａをどのような方向に向けても、検知アンテナで磁性ワイヤ２０Ａを検知することができる。
【００４２】
また、磁性ワイヤ２０Ａの全長は、読み取り媒体５４の長手方向の長さよりも長いため、図７に示すように、読み取り媒体１００の長手方向に直線の磁性ワイヤ１０２を形成した場合よりも大きい出力が得られる。このため、磁性ワイヤ２０Ａをより確実に検知することが可能となる。
【００４３】
同様に、図４（Ｂ）に示す磁性ワイヤ２０Ｂは、半円を直径分だけずらした形状であるので、そのずらしを元に戻せば円形となる。従って、読み取り媒体５４Ｂを縦横に限らず任意の角度に傾けても、ゲート５０、５０から垂直に出る磁場の方向に対する磁性ワイヤ２０Ｂの成分がバルクハウゼン効果を十分起こさせるに十分な長さを維持できる。このため、検知アンテナで磁性ワイヤ２０Ｂを検知することができる。
【００４４】
なお、正弦波の振幅の大きさは、読み取り媒体５４Ａが通過する空間における実行磁場のワイヤ各点での大きさを磁性ワイヤ２０Ａの正弦波接線方向軸への余弦射影した絶対値の総和が、その磁場において磁束と同方向の検出可能な直線状の磁性体の最短の長さ（その実行磁場と直線状の磁性体の長さの積）以上になるように決められる。これにより、磁性ワイヤ２０Ａを確実に検知することが可能となる。
【００４５】
また、図４（Ｃ）に示すように、連続したかぎ型形状の磁性ワイヤ２０Ｃを形成した読み取り媒体５４Ｃでも、ゲート５０、５０から垂直に出る磁場に対して読み取り媒体５４Ｃを任意の角度に傾けても、検知アンテナで磁性ワイヤ２０Ｃを検知することができる。
【００４６】
以上より、読み取り媒体５４に形成される磁性ワイヤ２０は、読み取り媒体５４をどのような方向に向けても、少なくとも一部に水平成分の長さを持つ形状であればよい。
【００４７】
また、これをより一般的に言い換えると、磁性ワイヤ２０は、読み取り媒体５４をどのような方向に向けても、磁界の方向に対して同方向成分を有するような形状を少なくとも一部に持つ形状であってもよい。これにより、図５（Ｂ）に示すように、読み取り媒体５４をどのような方向に向けても、検知アンテナで磁性ワイヤ２０を検知することができる。
【００４８】
さらにそのような磁性ワイヤの長さは容易に用紙の長手方向の辺の長さより長いことがわかる。特に、前記正弦の波長が十分に長ければ、用紙の有る角から対角する角への直線や曲線が、またより一般に用紙の細手の一点から合いたいする細手の一点への直線または曲線を形成できたことになる。後者でワイヤが始まる一点からある長手の辺の角への距離がワイヤが終わる一点から同長手の辺の別の角への距離が同じでなければ、ワイヤの長さは用紙長手の辺の長さより長くなることが容易に観察される。
【００４９】
次に、磁性ワイヤ２０を検知する実証実験を行った結果について説明する。
【００５０】
一般に磁界の向きや強度分布は、磁界を発生する双子ゲートのアンテナ形状に依存するが、図５（Ｂ）に示すように、２つの相対するアンテナがコイル状の励磁アンテナ５２であると、両アンテナ５２の間隔を広げると両アンテナ５２の真ん中の磁界強度が弱まり、近づけ過ぎると両アンテナ５２からの磁界が反対方向にぶつかりあってこれも真ん中付近の磁界強度を弱めてしまう。図５に示すゲート５０、５０は、万引き防止装置として使われているもので、開口部が１ｍに設定されている。従って、ゲート５０、５０の真ん中付近の検知が一番困難を極める。
【００５１】
図７に示すように、一本の磁性ワイヤ１０２が漉かれているＡ４の読み取り媒体１００を用い、３次元空間における読み取り媒体１００の向きが位置１〜６であるときに磁性ワイヤ１０２が検知されるどうかを検証した。図７では、位置５の場合を除いて認識距離が十分とれ（４５ｃｍ）るが、位置５の場合はゲート５０、５０から例えば１５ｃｍ〜２０ｃｍくらいと認識距離が短くなる。位置５のように、ユーザーが読み取り媒体１００を胸に抱えて、磁性ワイヤ１０２が地表に対して垂直になるように持ってゲート５０、５０の中心付近を通過すれば、磁性ワイヤ１０２を認識することなく、よってその読み取り媒体１００が通過してしまう。一方、一本の直線状の磁性ワイヤ１０２の代わりに、図５（Ｂ）に示すように、点対称の磁性ワイヤ２０Ａを形成した読み取り媒体５４Ａを用いたときは、位置５のように磁性ワイヤ２０Ａを持った場合でも、磁束の方向に対する磁性ワイヤ２０Ａの同方向成分が存在するので、検知が可能となる。同様に読み取り媒体５４Ａを９０度回転させた位置６の場合でも、磁束の方向に対する磁性ワイヤ２０Ａの同方向成分が存在することになり、検知が可能となる。
【００５２】
また、図４（Ｂ）に示すように、半円をずらした形状の磁性ワイヤ２０Ｂでは、読み取り媒体５４Ｂを９０度のみならず任意の角度に傾けても検知可能であることが分かる。このため、セキュリティーレベルを高めることができる。
【００５３】
なお、上記実施形態では、第一の基材１１と第二の基材１３は紙であったが、フィルムシートなどを用いても良い。
【００５４】
また、上記実施形態では、ボビン２２を磁性ワイヤ２０の軸線方向と直交する方向にソレノイド３０によって往復動させたが、この構造に限定されるものではない。例えば、軸を包むようにボビン２２を備えた管を連結し、この管をＶＣＭ（ボイスコイルモータ）やステッピングモータに連結し、そのモータによってボビン２２を定期的に往復動させる構成でもよい。ボイスコイルモータは時間軸に沿って希望通りの振動を自由に設定可能なので、基材送りの速さに基づいて巻き込まれる磁性ワイヤ２０を正弦波状にしたり、半円を連続的に左右に形成した形状にすることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の第１実施形態に係る読み取り媒体作製装置を示す概略構成図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る読み取り媒体作製装置を示す斜視図である。
【図３】磁性ワイヤを送り出すボビンの往復動を説明する図である。
【図４】読み取り媒体の磁性ワイヤの形状の例を示す図である。
【図５】読み取り媒体を検知するゲートの概略図、及びゲートを通過する読み取り媒体の方向を示す図である。
【図６】読み取り媒体を検知するゲートにおける磁束の向きを模式的に示した図である。
【図７】比較例として直線状の磁性ワイヤを漉き込んだ読み取り媒体を用いた場合のゲートの概略図、及びゲートを通過する読み取り媒体の方向における検知状態を説明する図である。
【符号の説明】
【００５６】
１０ 読み取り媒体作製装置
１１ 第一の基材
１２ 送りローラ
１３ 第二の基材
１４ 送りローラ
２０ 磁性ワイヤ
２０Ａ 磁性ワイヤ
２０Ｂ 磁性ワイヤ
２０Ｃ 磁性ワイヤ
２２ ボビン（磁性体送出手段）
２４ モータ（磁性体送出手段）
２６ 支持部材
２８ レール（磁性体送出手段）
３０ ソレノイド（磁性体送出手段）
３２ 接着剤塗布装置
３６ ローラ（押圧手段）
３８ ローラ（押圧手段）
４０ モータ
４２ 媒体
４４ ローラ
４６ モータ
５０ ゲート（読み取り装置）
５２ 励磁アンテナ
５４ 読み取り媒体
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シート状基材内に磁性体が形成された読み取り媒体、読み取り媒体作製装置及び読み取り媒体作製方法に関し、特に、所定の交番電界を加えたときに生じる磁化反転または磁歪振動する磁気特性を有する磁性体をシート状基材内に形成することで、磁性体を読み取り可能とした読み取り媒体、読み取り媒体作製装置及び読み取り媒体作製方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、セキュリティ強化を目的として、物品に内蔵された各磁気素子の磁化反転磁界の強度を測定することにより物品を識別する方法が提案されている。
【０００３】
これは、模倣することが困難な信号を発する磁気素子をＩＣカードなどの小型携帯端末に組み込み、それを使用する際に交番電界を印加することで問い合わせをし、小型携帯端末に組み込まれた磁気素子が急峻な磁化反転により発した固有の信号を検知することで、小型携帯端末を同定してセキュリティを確保するものである。
【０００４】
例えば、特許文献１には、磁性材料からなる複数のアモルファス金属ワイヤを一定方向に２枚の紙にラミネート方式で漉き込んだ用紙が提案されている。
【０００５】
また、特許文献２には、強磁性材料よりなる直線状の磁性線条を用紙内に埋め込んだ安全保護用紙が提案されている。
【特許文献１】特開２００２−３１７３９８号公報
【特許文献２】特開平７−３２７７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載の用紙では、アモルファス金属ワイヤとして直径１００μｍ〜３００μｍのものが使用されており、２枚の紙をよほど厚くしない限り、アモルファス金属ワイヤが挿入されていることが目視及び指の感触によって認識されるという不具合がある。
【０００７】
また、特許文献２に記載の安全保護用紙は、一本の連続するまっすぐな磁性線条を用紙内に埋め込んでいるため、現在良く使われている双子のゲートを通過するときに、安全保護用紙の向きによっては磁性線条を検知できない場合がある。すなわち、その安全保護用紙を一本の磁性線条が地面に対して垂直になるように抱きかかえて双子ゲートのちょうど真ん中付近を通過した場合、ゲートからの磁界がその一本の磁性線条に対して近似的に垂直方向に向くので、その一本の磁性線条を検知できなくなる。このように安全保護用紙の通過を検知できないことは、オフィスなどに設置される双子ゲートで良く見られる現象である。
【０００８】
一つの解決策として、例えば、ランダムにカットした磁性ワイヤを用紙に漉きこむということが考えられる。しかし、磁性ワイヤを予めカットして置かなければならなく、製造時のコストと工数が発生する。またカットした磁性ワイヤを紙に漉きこむことは技術的困難が生じている。任意形状の磁性ワイヤでは漉きこみ方式でも挟み込み方式でも大量生産は殆ど不可能である。したがって、一本の磁性ワイヤを紙に挟み込む方式において、大量生産可能でかつ双子ゲート方式のアンテナにおいて用紙の磁性ワイヤ認識率が高まるような形状が望まれている。
【０００９】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、読み取り媒体をどのような方向に向けても検知可能であると共に、コストを上昇することなく大量生産が容易な読み取り媒体、読み取り媒体製造装置及び読み取り媒体作製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】
【００１０】
上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明に係る読み取り媒体は、シート状基材内に線状の磁性体が形成され、読み取り装置が形成する磁界内で前記磁性体の磁気特性が検知される読み取り媒体であって、前記磁性体は、前記シート状基材をどのような方向に向けても、前記磁界の方向に対して同方向成分を有するような形状を少なくとも一部に持つことを特徴としている。
【００１１】
請求項１に記載の発明によれば、磁性体は、シート状基材をどのような方向に向けても、磁界の方向に対して同方向成分を有するような形状を少なくとも一部に持っている。このため、読み取り装置が形成する磁界内で、読み取り媒体をどのような方向に向けても、磁界の方向に対して同方向成分を有するような形状を持つので、磁界が１本の磁性体に対して近似的に垂直方向にのみ向くことがない。このため、読み取り装置が形成する磁界内を通過するときに、読み取り媒体が検知されないといった現象を回避することが可能となる。また、シート状基材内に所定形状の線状の磁性体を形成するので、ランダムに漉き込む場合と比べて製造が容易であり、設備投資におけるコストを低減できる。
【００１２】
請求項２に記載の発明に係る読み取り媒体は、シート状基材内に線状の磁性体が形成され、読み取り装置が形成する磁界内で前記磁性体の磁気特性が検知される読み取り媒体であって、前記磁性体は、前記シート状基材をどのような方向に向けても、少なくとも一部に水平成分の長さを持つ形状とされたことを特徴としている。
【００１３】
ここで、水平成分の長さとは、地表真上から光を当てて投影したと仮定したときに、ある長さの投影線が地表水平方向に存在することを言う。
【００１４】
請求項２に記載の発明によれば、シート状基材内に線状の磁性体が形成されており、この磁性体は、シート状基材をどのような方向に向けても、少なくとも一部に水平成分の長さを持つ形状とされている。このため、読み取り装置が形成する磁界内で、読み取り媒体をどのような方向に向けても、磁性体が水平成分の長さを持つので、磁界が１本の磁性体に対して近似的に垂直方向にのみ向くことがない。このため、読み取り装置が形成する磁界内を通過するときに、読み取り媒体が検知されないといった現象を回避することが可能となる。また、シート状基材内に所定形状の線状の磁性体を形成するので、ランダムに漉き込む場合と比べて製造が単純であり、設備投資におけるコストを低減できる。
【００１５】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の読み取り媒体において、前記磁性体の形状は、正弦波の半周期が少なくとも一つ含まれることを特徴としている。
【００１６】
請求項３に記載の発明によれば、磁性体の形状は正弦波の半周期が少なくとも一つ含まれているので、読み取り媒体をどのような方向に向けても、読み取り装置が形成する磁界が磁性体に対して近似的に垂直方向にのみ向くことがない。このため、磁界内を通過するときに、磁性体をより確実に検知することが可能となる。
【００１７】
請求項４に記載の発明は、請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の読み取り媒体において、前記磁性体の形状は、ある任意の位置で線対称又は／及び点対称をなしていることを特徴としている。
【００１８】
請求項４に記載の発明によれば、磁性体の形状はある任意の位置で線対称又は／及び点対称をなしているので、読み取り媒体をどのような方向に向けても、読み取り装置が形成する磁界が磁性体に対して近似的に垂直方向にのみ向くことがない。このため、磁界内を通過するときに、磁性体をより確実に検知することが可能となる。
【００１９】
請求項５に記載の発明は、請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の読み取り媒体において、前記磁性体の全長は、前記シート状基材の長手方向の長さよりも長いことを特徴としている。
【００２０】
請求項５に記載の発明によれば、磁性体の全長はシート状基材の長手方向の長さよりも長いため、シート状基材の長手方向に１本の磁性体を形成した場合よりも検知の際に大きい出力が得られる。このため、磁界内を通過するときに、磁性体をより確実に検知することが可能となる。
【００２１】
請求項６に記載の発明に係る読み取り媒体作製装置は、２つのシート状基材の間にワイヤ状磁性体を挟んで接着させることにより読み取り媒体を作製する読み取り媒体作製装置であって、一定方向に移動する前記２つのシート状基材の間に前記ワイヤ状磁性体を挟んで圧着させる押圧手段と、前記ワイヤ状磁性体を軸線方向に対して直交する方向に移動させながら送り出す磁性体送出手段と、を備え、前記２つのシート状基材の間に挟まれる前記ワイヤ状磁性体の面形状を、前記シート状基材をどのような方向に向けても、少なくとも一部に水平成分の長さを持つ形状とすることを特徴としている。
【００２２】
請求項６に記載の発明によれば、押圧手段によって一定方向に移動する２つのシート状基材の間にワイヤ状磁性体を挟んで圧着させることで、読み取り媒体が作製される。その際、磁性体送出手段によってワイヤ状磁性体を軸線方向に対して直交する方向に移動させながら送り出すので、ワイヤ状磁性体の面形状を、シート状基材をどのような方向に向けても、少なくとも一部に水平成分の長さを持つ形状とすることができる。このため、読み取り装置が形成する磁界内で、読み取り媒体をどのような方向に向けても、磁界が磁性体に対して近似的に垂直方向にのみ向くことがない。このため、磁界内を通過するときに、読み取り媒体が検知されないといった現象を回避すること可能となる。また、２つのシート状基材の間にワイヤ状磁性体を挟んで圧着するので、磁性体をランダムに漉き込む場合と比べて製造が容易で大量生産が可能であり、設備投資のコストを低減できる。
【００２３】
請求項７に記載の発明に係る読み取り媒体作製方法は、２つのシート状基材の間にワイヤ状磁性体を挟んで接着させることにより読み取り媒体を作製する読み取り媒体作製方法であって、前記ワイヤ状磁性体を軸線方向に対して直交する方向に移動させながら送り出し、一定方向に移動する前記２つのシート状基材の間に前記ワイヤ状磁性体を挟んで圧着させ、前記２つのシート状基材の間に挟まれる前記ワイヤ状磁性体の面形状を、前記シート状基材をどのような方向に向けても、少なくとも一部に水平成分の長さを持つ形状としたことを特徴としている。
【００２４】
請求項７に記載の発明によれば、ワイヤ状磁性体を軸線方向に対して直交する方向に移動させながら送り出し、一定方向に移動する２つのシート状基材の間にワイヤ状磁性体を挟んで圧着させることで、読み取り媒体を作製する。その際、ワイヤ状磁性体を軸線方向に対して直交する方向に移動させながら送り出すので、ワイヤ状磁性体の面形状を、シート状基材をどのような方向に向けても、少なくとも一部に水平成分の長さを持つ形状とすることができる。このため、読み取り装置が形成する磁界内で、読み取り媒体をどのような方向に向けても、磁界が磁性体に対して近似的に垂直方向にのみ向くことがない。このため、磁界内を通過するときに、読み取り媒体が検知されないといった現象を回避すること可能となる。また、２つのシート状基材の間にワイヤ状磁性体を挟んで圧着するので、磁性体をランダムに漉き込む場合と比べて製造が容易で大量生産が可能であり、コストを低減できる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、読み取り装置が形成する磁界内を通過するときに、読み取り媒体が検知されないといった現象を回避でき、読み取り媒体を利用したシステムのセキュリティーレベルを高めることができる。また、シート状基材内に所定形状の線状の磁性体を形成するので、製造が容易であり、また、連続的に大量に生産する用紙等の製造方法に組み込みやすいため、低コストを実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下、本発明に係る読み取り媒体作製装置の最良の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００２７】
図１には、第１実施形態に係る読み取り媒体作製装置１０が示されている。
【００２８】
この読み取り媒体作製装置１０は、パルプ材等の紙で構成される第一の基材１１と第二の基材１３とを張り合わせるためのラミネーターと呼ばれる装置であり、第一の基材１１が巻き付けられた送りローラ１２と、この送りローラ１２の送り出し方向の上方部に、第二の基材１３が巻き付けられた送りローラ１４とを備えている。送りローラ１２と送りローラ１４は回転可能に軸支されており、送りローラ１２が図１中の時計回りに回転し、送りローラ１４が反時計回りに回転することで、第一の基材１１、第二の基材１３をそれぞれ矢印Ａ方向、矢印Ｂ方向に送り出すように構成されている。
【００２９】
図２に示すように、送りローラ１２の斜め上方には、磁性ワイヤ２０が巻き付けられたボビン２２が回転可能に軸支されている。ボビン２２の軸２２Ａにはモータ２４が連結されており、ボビン２２が図１中の反時計回りに回転することで、磁性ワイヤ２０が矢印Ｃ方向に送り出される。モータ２４は支持部材２６に支持されており、支持部材２６は１対のレール２８上を走行可能となっている。レール２８は、図示しないフレームに固定支持されている。また、ソレノイド３０が図示しないフレームに固定支持されている。支持部材２６には、ソレノイド３０のロッド３０Ａが連結されており、ロッド３０Ａが進退することで、支持部材２６が磁性ワイヤ２０の軸線方向に対してほぼ直交する方向に往復動するように構成されている。これにより、モータ２４に連結されたボビン２２も矢印Ｄ方向に往復動する。この往復動は、ロッド３０Ａの進退を調節することで、ボビン２２がある固定位置から左右に周期的に動くように設定する。
【００３０】
磁性ワイヤ２０の移動方向下流側には、磁性ワイヤ２０に接着剤を供給する接着剤塗布装置３２が配設されている。この接着剤塗布装置３２は、接着剤の収容部の先端に設けられたラミネートされる紙と同じ幅を持ったノズル（図示省略）から接着剤を一定量供給するものである。即ち紙が接着剤によってラミネートされると同時に磁性ワイヤ２０も２つの紙でラミネートされる構造となっている。接着剤には、ポリエチレン樹脂、デンプン系又はウレタン系の接着剤が用いられている。
【００３１】
第二の基材１３の送り出し方向下流側には、支持ローラ３４が配設されており、第二の基材１３は支持ローラ３４に巻き掛けられて移動する。また、第一の基材１３の送り出し方向下流側には、支持ローラ３７が配設されており、第一の基材１３は支持ローラ３７に巻き掛けられて移動する。支持ローラ３４、及び支持ローラ３７の下流側には、第二の基材１３と、ボビン２２から送り出された磁性ワイヤ２０と、第一の基材１１とを引き寄せて圧接する１対のローラ３６、３８が配設されている。図２に示すように、ローラ３８の軸にはモータ４０が連結されており、ローラ３８を図１中の時計回りに回転させる。ローラ３８の回転に伴い、ローラ３６が従動回転する。ローラ３６、３８の押圧部では、第一の基材１１と第二の基材１３との間に接着剤が塗布された磁性ワイヤ２０が挟み込まれ、接着剤によって第一の基材１１と第２の基材１３がラミネートされる。
【００３２】
また、ローラ３６、３８の搬送方向下流側には、巻き上げローラ４４が配設されており、巻き上げローラ４４の軸にモータ４６が連結されている。モータ４６によって巻き上げローラ４４が図１中の時計回りに回転し、ローラ３６、３８の押圧部でラミネートされた読み取り媒体４２を巻き上げる。
【００３３】
モータ２４、４０、４６は、ステッピングモータであり、第一の基材１１及び第二の基材１３の搬送速度、磁性ワイヤ２０の送り出し速度、第一の基材１１及び第二の基材１３の巻き上げ速度が調整される。
【００３４】
次に、読み取り媒体作製装置１０の作用について説明する。
【００３５】
送りローラ１２から送り出された第一の基材１１が矢印Ａ方向に移動し、送りローラ１４から送り出された第二の基材１３が矢印Ｂ方向に移動する。第二の基材１３は、支持ローラ３４を介して約９０°の方向に移動する。また、ボビン２２の回転により磁性ワイヤ２０が矢印Ｃ方向に送り出される。その際、ソレノイド３０のロッド３０Ａの進退により、ボビン２２がある固定位置に対して左右（矢印Ｄ方向）に往復動する。送り出された磁性ワイヤ２０に接着剤塗布装置３２から接着剤が供給される。
【００３６】
そして、第一の基材１１と、磁性ワイヤ２０と、第二の基材１３がローラ３６、３８によって引き寄せられ、第一の基材１１と第二の基材１３の間に磁性ワイヤ２０が挟み込まれた状態で接着剤によってラミネートされる。ラミネートされた媒体４２は、移動方向下流側の巻き上げローラ４４によって巻き上げられる。ロール状の媒体４２は、図４に示すように、所定の寸法（例えばＡ４）に切断して読み取り媒体５４Ａとして使用される。
【００３７】
このような読み取り媒体作製装置１０では、図３に示すように、ソレノイド３０によってボビン２２がある固定位置から左右（矢印Ｄ方向）に周期的に動くので、第一の基材１１及び第二の基材１３の送り速度に基づいて巻き込まれる磁性ワイヤ２０を図４（Ａ）に示すように正弦波状の磁性ワイヤ２０Ａにしたり、図４（Ｂ）に示すように半円を連続的に左右に書き込んだ形状の磁性ワイヤ２０Ｂとすることができる。従って、巻き込まれた磁性ワイヤは、読み取り媒体の仮想線に対して線対称のものができる。図４（Ａ）に示すように、Ａ４寸法の読み取り媒体５４Ａの面上の点４７に対して完全に点対称の形状に裁断することもできるが、波の幅によっては、即ち読み取り媒体一枚に付き幾つもの波形が出来る場合は必ずしも完全に点対称になるように裁断する必要はない。ここで点対称とは、読み取り媒体５４をそれを含む平面上での任意角への回転と０又は１回の表裏の反転で、元の磁性ワイヤ２０の形状に磁性ワイヤ２０が重ね合わせ可能であることを言う。
【００３８】
なお、この様な方式（特に半円形状の場合）は、磁性ワイヤを直線に挟み込む方法に比べて生産効率が落ちる。しかし、第一の基材１１、第二の基材１３の送り速度が遅くなれば磁性ワイヤ２０を挟み込む際に発生する張力が少なくなり、磁性ワイヤ２０の磁気特性が失われにくくなるメリットも生じる。
【００３９】
また、第一の基材１１、第二の基材１３の間に１本の磁性ワイヤ２０を挟み込んで接着させるので、連続的に大量に生産することができ、コストを低減できる。
【００４０】
図５（Ａ）は、読み取り装置であるゲート５０、５０の概略図であり両ゲートは地表に対し垂直に立てられている。また、図５（Ｂ）は、読み取り媒体５４Ａがゲート５０、５０を通過する方向およびその際の読み取り媒体５４Ａの地表やゲート５０、５０に対する向きを表現している。なお以下より水平成分という言葉を度々使うが、水平成分の長さとは、地表真上から光を当てて投影したと仮定したときに、ある長さの投影線が地表水平方向に存在することを言う。
【００４１】
ゲート５０、５０には、コイルからなる励磁アンテナ５２が対向配置されており、励磁アンテナ５２の中心線が進行方向に対して直交するように配置されている。磁性ワイヤ２０は、ゲート５０、５０の励磁アンテナ５２によって励磁され、検知アンテナによってそのバルクハウゼン効果が検知される。なお検知アンテナは励磁アンテナとは別に設置しても良いし、励磁アンテナ近傍に重ねるように設置しても良い。また励磁アンテナと検知アンテナをタイムシェアリングにより同じコイルでもって実現することも可能である。従って本件では特にその指定をしていない。図６に示すように、ゲート５０、５０の間では、励磁アンテナ５２からの磁束の向きがゲート５０、５０と直交する方向に伸びて中央部でぶつかるような磁場が形成されている。その際、励磁は励磁アンテナ５２からの磁束の向きに対しての磁性ワイヤ２０の余弦（cosine）成分、即ち磁束の向きに対する磁性ワイヤ２０の成分（図５中の水平成分）に比例して大きくなる。したがって、図７に示すように、直線の磁性ワイヤ１０２が形成された読み取り媒体１００を上下方向に抱きかかえた場合（位置５の場合）、磁束の向きが磁性ワイヤ１０２に対して近似的に垂直方向となり、磁束の向きに対する磁性ワイヤの成分が殆ど無くなってしまう。これに対して、図４（Ａ）に示すような正弦波状の点対称の磁性ワイヤ２０Ａが形成されていれば、図５（Ｂ）に示すように、読み取り媒体５４Ａを縦に抱きかかえていても（位置５の場合）、横に抱きかかえていても（位置６の場合）、ゲート５０、５０から垂直に出る磁場の方向に対する磁性ワイヤ２０Ａの成分がバルクハウゼン効果を十分起こさせるに十分な長さを維持できる。このため、ゲート５０、５０内で読み取り媒体５４Ａをどのような方向に向けても、検知アンテナで磁性ワイヤ２０Ａを検知することができる。
【００４２】
また、磁性ワイヤ２０Ａの全長は、読み取り媒体５４の長手方向の長さよりも長いため、図７に示すように、読み取り媒体１００の長手方向に直線の磁性ワイヤ１０２を形成した場合よりも大きい出力が得られる。このため、磁性ワイヤ２０Ａをより確実に検知することが可能となる。
【００４３】
同様に、図４（Ｂ）に示す磁性ワイヤ２０Ｂは、半円を直径分だけずらした形状であるので、そのずらしを元に戻せば円形となる。従って、読み取り媒体５４Ｂを縦横に限らず任意の角度に傾けても、ゲート５０、５０から垂直に出る磁場の方向に対する磁性ワイヤ２０Ｂの成分がバルクハウゼン効果を十分起こさせるに十分な長さを維持できる。このため、検知アンテナで磁性ワイヤ２０Ｂを検知することができる。
【００４４】
なお、正弦波の振幅の大きさは、読み取り媒体５４Ａが通過する空間における実行磁場のワイヤ各点での大きさを磁性ワイヤ２０Ａの正弦波接線方向軸への余弦射影した絶対値の総和が、その磁場において磁束と同方向の検出可能な直線状の磁性体の最短の長さ（その実行磁場と直線状の磁性体の長さの積）以上になるように決められる。これにより、磁性ワイヤ２０Ａを確実に検知することが可能となる。
【００４５】
また、図４（Ｃ）に示すように、連続したかぎ型形状の磁性ワイヤ２０Ｃを形成した読み取り媒体５４Ｃでも、ゲート５０、５０から垂直に出る磁場に対して読み取り媒体５４Ｃを任意の角度に傾けても、検知アンテナで磁性ワイヤ２０Ｃを検知することができる。
【００４６】
以上より、読み取り媒体５４に形成される磁性ワイヤ２０は、読み取り媒体５４をどのような方向に向けても、少なくとも一部に水平成分の長さを持つ形状であればよい。
【００４７】
また、これをより一般的に言い換えると、磁性ワイヤ２０は、読み取り媒体５４をどのような方向に向けても、磁界の方向に対して同方向成分を有するような形状を少なくとも一部に持つ形状であってもよい。これにより、図５（Ｂ）に示すように、読み取り媒体５４をどのような方向に向けても、検知アンテナで磁性ワイヤ２０を検知することができる。
【００４８】
さらにそのような磁性ワイヤの長さは容易に用紙の長手方向の辺の長さより長いことがわかる。特に、前記正弦の波長が十分に長ければ、用紙の有る角から対角する角への直線や曲線が、またより一般に用紙の細手の一点から合いたいする細手の一点への直線または曲線を形成できたことになる。後者でワイヤが始まる一点からある長手の辺の角への距離がワイヤが終わる一点から同長手の辺の別の角への距離が同じでなければ、ワイヤの長さは用紙長手の辺の長さより長くなることが容易に観察される。
【００４９】
次に、磁性ワイヤ２０を検知する実証実験を行った結果について説明する。
【００５０】
一般に磁界の向きや強度分布は、磁界を発生する双子ゲートのアンテナ形状に依存するが、図５（Ｂ）に示すように、２つの相対するアンテナがコイル状の励磁アンテナ５２であると、両アンテナ５２の間隔を広げると両アンテナ５２の真ん中の磁界強度が弱まり、近づけ過ぎると両アンテナ５２からの磁界が反対方向にぶつかりあってこれも真ん中付近の磁界強度を弱めてしまう。図５に示すゲート５０、５０は、万引き防止装置として使われているもので、開口部が１ｍに設定されている。従って、ゲート５０、５０の真ん中付近の検知が一番困難を極める。
【００５１】
図７に示すように、一本の磁性ワイヤ１０２が漉かれているＡ４の読み取り媒体１００を用い、３次元空間における読み取り媒体１００の向きが位置１〜６であるときに磁性ワイヤ１０２が検知されるどうかを検証した。図７では、位置５の場合を除いて認識距離が十分とれ（４５ｃｍ）るが、位置５の場合はゲート５０、５０から例えば１５ｃｍ〜２０ｃｍくらいと認識距離が短くなる。位置５のように、ユーザーが読み取り媒体１００を胸に抱えて、磁性ワイヤ１０２が地表に対して垂直になるように持ってゲート５０、５０の中心付近を通過すれば、磁性ワイヤ１０２を認識することなく、よってその読み取り媒体１００が通過してしまう。一方、一本の直線状の磁性ワイヤ１０２の代わりに、図５（Ｂ）に示すように、点対称の磁性ワイヤ２０Ａを形成した読み取り媒体５４Ａを用いたときは、位置５のように磁性ワイヤ２０Ａを持った場合でも、磁束の方向に対する磁性ワイヤ２０Ａの同方向成分が存在するので、検知が可能となる。同様に読み取り媒体５４Ａを９０度回転させた位置６の場合でも、磁束の方向に対する磁性ワイヤ２０Ａの同方向成分が存在することになり、検知が可能となる。
【００５２】
また、図４（Ｂ）に示すように、半円をずらした形状の磁性ワイヤ２０Ｂでは、読み取り媒体５４Ｂを９０度のみならず任意の角度に傾けても検知可能であることが分かる。このため、セキュリティーレベルを高めることができる。
【００５３】
なお、上記実施形態では、第一の基材１１と第二の基材１３は紙であったが、フィルムシートなどを用いても良い。
【００５４】
また、上記実施形態では、ボビン２２を磁性ワイヤ２０の軸線方向と直交する方向にソレノイド３０によって往復動させたが、この構造に限定されるものではない。例えば、軸を包むようにボビン２２を備えた管を連結し、この管をＶＣＭ（ボイスコイルモータ）やステッピングモータに連結し、そのモータによってボビン２２を定期的に往復動させる構成でもよい。ボイスコイルモータは時間軸に沿って希望通りの振動を自由に設定可能なので、基材送りの速さに基づいて巻き込まれる磁性ワイヤ２０を正弦波状にしたり、半円を連続的に左右に形成した形状にすることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の第１実施形態に係る読み取り媒体作製装置を示す概略構成図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係る読み取り媒体作製装置を示す斜視図である。
【図３】磁性ワイヤを送り出すボビンの往復動を説明する図である。
【図４】読み取り媒体の磁性ワイヤの形状の例を示す図である。
【図５】読み取り媒体を検知するゲートの概略図、及びゲートを通過する読み取り媒体の方向を示す図である。
【図６】読み取り媒体を検知するゲートにおける磁束の向きを模式的に示した図である。
【図７】比較例として直線状の磁性ワイヤを漉き込んだ読み取り媒体を用いた場合のゲートの概略図、及びゲートを通過する読み取り媒体の方向における検知状態を説明する図である。
【符号の説明】
【００５６】
１０ 読み取り媒体作製装置
１１ 第一の基材
１２ 送りローラ
１３ 第二の基材
１４ 送りローラ
２０ 磁性ワイヤ
２０Ａ 磁性ワイヤ
２０Ｂ 磁性ワイヤ
２０Ｃ 磁性ワイヤ
２２ ボビン（磁性体送出手段）
２４ モータ（磁性体送出手段）
２６ 支持部材
２８ レール（磁性体送出手段）
３０ ソレノイド（磁性体送出手段）
３２ 接着剤塗布装置
３６ ローラ（押圧手段）
３８ ローラ（押圧手段）
４０ モータ
４２ 媒体
４４ ローラ
４６ モータ
５０ ゲート（読み取り装置）
５２ 励磁アンテナ
５４ 読み取り媒体
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シート状基材内に線状の磁性体が形成され、読み取り装置が形成する磁界内で前記磁性体の磁気特性が検知される読み取り媒体であって、
前記磁性体は、前記シート状基材をどのような方向に向けても、前記磁界の方向に対して同方向成分を有するような形状を少なくとも一部に持つことを特徴とする読み取り媒体。
【請求項２】
シート状基材内に線状の磁性体が形成され、読み取り装置が形成する磁界内で前記磁性体の磁気特性が検知される読み取り媒体であって、
前記磁性体は、前記シート状基材をどのような方向に向けても、少なくとも一部に水平成分の長さを持つ形状とされたことを特徴とする読み取り媒体。
【請求項３】
前記磁性体の形状は、正弦波の半周期が少なくとも一つ含まれることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の読み取り媒体。
【請求項４】
前記磁性体の形状は、ある任意の位置で線対称又は／及び点対称をなしていることを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の読み取り媒体。
【請求項５】
前記磁性体の全長は、前記シート状基材の長手方向の長さよりも長いことを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の読み取り媒体。
【請求項６】
２つのシート状基材の間にワイヤ状磁性体を挟んで接着させることにより読み取り媒体を作製する読み取り媒体作製装置であって、
一定方向に移動する前記２つのシート状基材の間に前記ワイヤ状磁性体を挟んで圧着させる押圧手段と、
前記ワイヤ状磁性体を軸線方向に対して直交する方向に移動させながら送り出す磁性体送出手段と、を備え、
前記２つのシート状基材の間に挟まれる前記ワイヤ状磁性体の面形状を、前記シート状基材をどのような方向に向けても、少なくとも一部に水平成分の長さを持つ形状とすることを特徴とする読み取り媒体作製装置。
【請求項７】
２つのシート状基材の間にワイヤ状磁性体を挟んで接着させることにより読み取り媒体を作製する読み取り媒体作製方法であって、
前記ワイヤ状磁性体を軸線方向に対して直交する方向に移動させながら送り出し、
一定方向に移動する前記２つのシート状基材の間に前記ワイヤ状磁性体を挟んで圧着させ、
前記２つのシート状基材の間に挟まれる前記ワイヤ状磁性体の面形状を、前記シート状基材をどのような方向に向けても、少なくとも一部に水平成分の長さを持つ形状としたことを特徴とする読み取り媒体作製方法。
【請求項１】
シート状基材内に線状の磁性体が形成され、読み取り装置が形成する磁界内で前記磁性体の磁気特性が検知される読み取り媒体であって、
前記磁性体は、前記シート状基材をどのような方向に向けても、前記磁界の方向に対して同方向成分を有するような形状を少なくとも一部に持つことを特徴とする読み取り媒体。
【請求項２】
シート状基材内に線状の磁性体が形成され、読み取り装置が形成する磁界内で前記磁性体の磁気特性が検知される読み取り媒体であって、
前記磁性体は、前記シート状基材をどのような方向に向けても、少なくとも一部に水平成分の長さを持つ形状とされたことを特徴とする読み取り媒体。
【請求項３】
前記磁性体の形状は、正弦波の半周期が少なくとも一つ含まれることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の読み取り媒体。
【請求項４】
前記磁性体の形状は、ある任意の位置で線対称又は／及び点対称をなしていることを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の読み取り媒体。
【請求項５】
前記磁性体の全長は、前記シート状基材の長手方向の長さよりも長いことを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の読み取り媒体。
【請求項６】
２つのシート状基材の間にワイヤ状磁性体を挟んで接着させることにより読み取り媒体を作製する読み取り媒体作製装置であって、
一定方向に移動する前記２つのシート状基材の間に前記ワイヤ状磁性体を挟んで圧着させる押圧手段と、
前記ワイヤ状磁性体を軸線方向に対して直交する方向に移動させながら送り出す磁性体送出手段と、を備え、
前記２つのシート状基材の間に挟まれる前記ワイヤ状磁性体の面形状を、前記シート状基材をどのような方向に向けても、少なくとも一部に水平成分の長さを持つ形状とすることを特徴とする読み取り媒体作製装置。
【請求項７】
２つのシート状基材の間にワイヤ状磁性体を挟んで接着させることにより読み取り媒体を作製する読み取り媒体作製方法であって、
前記ワイヤ状磁性体を軸線方向に対して直交する方向に移動させながら送り出し、
一定方向に移動する前記２つのシート状基材の間に前記ワイヤ状磁性体を挟んで圧着させ、
前記２つのシート状基材の間に挟まれる前記ワイヤ状磁性体の面形状を、前記シート状基材をどのような方向に向けても、少なくとも一部に水平成分の長さを持つ形状としたことを特徴とする読み取り媒体作製方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００７−５０５５７（Ｐ２００７−５０５５７Ａ）
【公開日】平成１９年３月１日（２００７．３．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−２３５７８３（Ｐ２００５−２３５７８３）
【出願日】平成１７年８月１６日（２００５．８．１６）
【出願人】（０００００５４９６）富士ゼロックス株式会社 (21,908)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年３月１日（２００７．３．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年８月１６日（２００５．８．１６）
【出願人】（０００００５４９６）富士ゼロックス株式会社 (21,908)
【Ｆターム（参考）】
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