JP4508675B2 - How to read paper with magnetic material - Google Patents
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Description
この発明は、磁性体入り用紙の読み取り方法に関する。詳しくは、保磁力の異なる2種の磁性体を積層して形成されている磁性スレッドを漉き込んでなる磁性体入り用紙の読み取り方法に関する。磁気特性の異なる2種の磁性体を組み合わせることで、特殊な読取り方法で真偽判定ができ、セキュリティ性の向上が図れるものである。
このような磁性体入り用紙の読取り方法は、免許証、パスポート、住民登録カード、身分証明書、クレジットカードやプリペイドカード、商品券、株券、ギフト券、チケット、投票券、切符、ラベル等の各種セキュリティ媒体に使用することができる。
This invention relates to method of reading magnetic necessity paper. More particularly, to magnetic necessity paper reading method comprising crowded liked magnetic threads being formed by stacking two kinds of magnetic material having different coercive forces. By combining two kinds of magnetic materials having different magnetic characteristics, authenticity can be determined by a special reading method, and security can be improved.
There are various methods for reading such paper with magnetic materials such as license, passport, resident registration card, identification card, credit card and prepaid card, gift certificate, stock certificate, gift certificate, ticket, voting ticket, ticket, label, etc. Can be used for security media.
各種セキュリティ媒体の偽造防止策として磁気スレッドを用紙に漉き込む手法がある。このスレッドによる磁性体入り用紙は、用紙の製造段階において磁性スレッドが漉き込まれるので、カラーコピーやスキャナー取込み、製版印刷等による偽造は困難である。
磁性スレッドを用紙に漉き込み、専用リーダーで真偽判定を行う技術には、特許文献1や特許文献2がある。ともに、磁性膜を塗工したスレッド素子を埋設した偽造防止感熱紙と券紙に関する。
これらは券紙に1種類の磁性スレッドが帯状に埋設されたものを用い、専用の磁気ヘッドで固有の磁気特性を読み取り判定を行うものである。しかし、1種類のスレッドに対して、検出方法が1通りであるため、真偽判定の方法が単純になってしまう問題がある。
As a measure for preventing counterfeiting of various security media, there is a method of winding a magnetic thread into a sheet. Since the magnetic thread is inserted into the paper with the magnetic material in the paper manufacturing stage, it is difficult to forge by color copying, scanner taking, plate making printing, or the like.
There are
These are ones in which one type of magnetic thread is embedded in a strip on a ticket, and a unique magnetic characteristic is read and determined by a dedicated magnetic head. However, since there is one detection method for one type of thread, there is a problem that the authenticity determination method is simplified.
また、特許文献3には、磁界強度が周期的に変化する励磁磁界に対し、飽和磁化領域直前の大バルクハウゼン現象が起こる領域では励磁磁界の各周期で不規則な磁化変化をする特異な磁化ノイズを発生する強磁性体を用いた読取り方法が提案されている。
また、特許文献4には、励磁磁界を変化させ、磁気履歴特性の周波数成分を解析する方法も提案されている。磁性体材料が特異であり、セキュリティ性は高いと思われる。
しかしながら、これらは判定処理が複雑であり、またこのような特殊な磁性体を作製することはコスト高となる問題がある。
特許文献5は、2層の強磁性体層を積層して形成されたスレッドを基紙に抄き込んでなる偽造防止用紙が記載されているが、その読取り方法は特に工夫されたものではない。
In addition, Patent Document 3 discloses a unique magnetization in which an irregular magnetic change occurs in each period of the excitation magnetic field in a region where the large Barkhausen phenomenon occurs immediately before the saturation magnetization region with respect to the excitation magnetic field in which the magnetic field strength periodically changes. A reading method using a ferromagnetic material that generates noise has been proposed.
Patent Document 4 also proposes a method of changing the excitation magnetic field and analyzing the frequency component of the magnetic hysteresis characteristics. The magnetic material is peculiar and security is considered high.
However, these have complicated determination processing, and there is a problem that the production of such a special magnetic material is expensive.
Patent Document 5 describes an anti-counterfeit paper in which a thread formed by laminating two ferromagnetic layers is formed on a base paper, but its reading method is not particularly devised. .
そこで、本発明は磁気特性の読み取りが単純化されない磁性体入り用紙の形態とその読み取り方法を研究して本発明の完成に至ったものである。 Thus, the present invention has been completed by studying the form of a magnetic material-containing paper whose reading of magnetic properties is not simplified and its reading method.
上記課題を解決するために本発明は、保磁力Hc1,Hc2であって、Hc1≧2×Hc2である2種の磁性体を積層して形成されている磁性スレッドを漉き込んでなる磁性体入り用紙の読取り方法であって、前記磁性スレッドに、磁気ヘッドの励磁磁界の振幅がHc1より大なる範囲からHc2より小となる範囲で時系列で変化する磁界を印加し、前記磁気ヘッドの検出コイルに励磁磁界に応じた不規則な信号を出現させ、当該信号に基づいて真偽を判定することを特徴とする磁性体入り用紙の読取り方法とした。 In order to solve the above problems, the present invention includes a magnetic material formed by interposing a magnetic thread formed by laminating two kinds of magnetic materials having coercive forces Hc1 and Hc2 and Hc1 ≧ 2 × Hc2. A method for reading a sheet, wherein a magnetic field that changes in time series in a range in which the amplitude of an excitation magnetic field of a magnetic head is larger than Hc1 and smaller than Hc2 is applied to the magnetic thread, and the detection coil of the magnetic head An irregular signal corresponding to the excitation magnetic field is caused to appear, and authenticity is determined based on the signal, whereby a magnetic material-containing paper reading method is provided .
本発明の読取り方法に用いる磁性体入り用紙には、角型比が0.4以上であって、保磁力の異なる2種の磁性体を積層して形成されている磁性スレッドが漉き込まれているので、磁性体入り用紙自体の製造が困難であり、顕著な偽造防止効果を有する。
本発明の磁性体入り用紙の読取り方法は、リーダで読み取りする際に、磁気ヘッドの励磁磁界が一定振幅の正弦波や矩形波ではなく、前記励磁磁界が時系列で変化する波形を使用するので、励磁磁界に応じた不規則な信号を得ることができ、真偽判定を確実にすることができる。
The magnetic paper used in the reading method of the present invention has a magnetic thread formed by laminating two types of magnetic materials having a squareness ratio of 0.4 or more and different coercive forces. Therefore, it is difficult to manufacture the magnetic material-containing paper itself, which has a remarkable anti-counterfeit effect.
In the method for reading a sheet with magnetic material according to the present invention, when the reading is performed by a reader, the excitation magnetic field of the magnetic head is not a sine wave or rectangular wave having a constant amplitude, but a waveform in which the excitation magnetic field changes in time series. An irregular signal according to the excitation magnetic field can be obtained, and authenticity determination can be ensured.
本発明の磁性体入り用紙は、磁性スレッドを基紙に漉き込んでなる用紙に係る。
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
図1は、本発明の磁性体入り用紙の実施例を示す図、図2は、磁性体入り用紙に使用する磁性スレッドを示す斜視図、図3は、磁性体のヒステリシス曲線を示す図、図4は、磁性スレッドを用紙に漉き込む状態を示す図、図5は、漉き込み時の紙料槽を示す図、である。
The magnetic material-containing paper of the present invention relates to a paper obtained by winding a magnetic thread into a base paper.
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of a paper containing magnetic material according to the present invention, FIG. 2 is a perspective view showing a magnetic thread used for the paper containing magnetic material, and FIG. 3 is a diagram showing a hysteresis curve of the magnetic material. 4 is a diagram showing a state in which a magnetic thread is fed into a sheet, and FIG. 5 is a diagram showing a paper storage tank at the time of winding.
図1は、本発明の磁性体入り用紙の実施例を示す図であって、図1(A)は平面図、図1(B)は、図1(A)のA−A線断面図である。
本発明の磁性体入り用紙1は、図1のように、1本の磁性スレッド2が漉き込まれているが、2本以上であっても構わない。図1(A)の場合、周期的に設けた表出部(窓)11により磁性スレッド2が見えるようにされているが、当該表出部はなくてもよい。
図1(B)の断面図のように、磁性体入り用紙1は紙料の2層の層構成からなり、第1の層1aと第2の層1bとの間に磁性スレッド2が挿入されている。
磁性スレッド2は抄紙の段階で漉き込まれるので、抄紙方向に平行しかつ直線状に挿入されるのが通常である。
1A and 1B are diagrams showing an embodiment of a sheet containing magnetic material according to the present invention. FIG. 1A is a plan view, and FIG. 1B is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. is there.
As shown in FIG. 1, the magnetic material-containing
As shown in the cross-sectional view of FIG. 1B, the magnetic material-containing
Since the
本発明の磁性体入り用紙1に使用する磁性スレッド2は、樹脂フィルム基材に磁性層を形成したものである。
図2は、磁性スレッドを示す斜視図であるが、スレッドの層構成を示すために断面を端部に現して図示している。
図2のように、磁性スレッド2は、樹脂フィルムからなる基材21上に保磁力の異なる2種の磁性層22,23が真空成膜法、塗布法または印刷法により形成されている。
真空成膜法としては、蒸着、スパッタ、イオンプレーティング等が使用でき、塗布法としてはロールコート、グラビアコートなど各種の塗布法が使用できる。また、印刷法としてはオフセット印刷、グラビア印刷なども使用できる。真空成膜法の場合、その厚みは1μm以下の薄膜、通常、10nm〜300nmの厚みであるのに対し、塗布法や印刷法では、膜厚は乾燥後で0.3μm〜30μm、一般的には1.0μm〜10μmとなるのが通常である。
The
FIG. 2 is a perspective view showing the magnetic thread, and a cross section is shown at the end in order to show the layer structure of the thread.
As shown in FIG. 2, in the
As the vacuum film forming method, vapor deposition, sputtering, ion plating, or the like can be used. As the coating method, various coating methods such as roll coating or gravure coating can be used. Moreover, offset printing, gravure printing, etc. can be used as a printing method. In the case of vacuum film formation, the thickness is a thin film of 1 μm or less, usually 10 nm to 300 nm, whereas in the coating method or printing method, the film thickness is 0.3 μm to 30 μm after drying, Is usually 1.0 μm to 10 μm.
磁性層22,23間には非磁性体層24があるのが好ましく、当該層も同等の手段で形成される。非磁性体層24は、複数の磁性層間の相互作用を緩和するのに有効である。 この非磁性体層24は、特に複数の磁性層が真空成膜法により形成された薄膜である場合に必要となってくる。磁性層が塗布法或いは印刷法のみで形成されている場合、もしくは塗布法、印刷法と真空成膜法により形成されている場合には非磁性体層を省略することも可能である。印刷インキに含まれる樹脂材料が非磁性体層の役割を果たすからである。
There is preferably a
磁性スレッド2の磁性層22,23の保磁力Hc1,Hc2は相互に異なる特性のものを用いる事により、いろいろな保持力の組み合わせが可能である。磁気ヘッドで読取りする際、それぞれ異なる保磁力により、異なるピーク波形を出現させる事ができ、偽造防止に大きな効果がえられる。また、磁性体の角型比は、0.4以上あることが好ましい。
The coercive forces Hc1 and Hc2 of the
また、基材21の磁性層を形成しない側の面または磁性層の最表面には、必要により接着剤層が形成される。これは基紙に漉き込んで磁性体入り用紙とした場合に接着力を高める効果をもたらすものである。図2の場合、基材21の下面側の接着剤層25のみが図示されている。
磁性スレッド2の幅Wは、特に制限されないが、用紙1の使用目的により0.2mm〜5.0mm程度のものが通常使用される。
In addition, an adhesive layer is formed on the surface of the base 21 on which the magnetic layer is not formed or the outermost surface of the magnetic layer, if necessary. This brings about the effect which raises adhesive force, when it crawls into a base paper and it is set as the paper containing a magnetic body. In the case of FIG. 2, only the adhesive layer 25 on the lower surface side of the
The width W of the
樹脂フィルム基材21としては、耐溶剤性および耐熱性のある樹脂フィルムが使用でき、一般的にはポリエチレンテレフタレート(PET)樹脂フィルムをはじめとしてその他のポリエステル樹脂フィルム、ポリアミド樹脂フィルム、ポリイミド樹脂フィルム、ポリカーボネート樹脂フィルム、ポリスチレン樹脂フィルム、ポリプロピレン樹脂フィルム、ポリサルホン樹脂フィルム、ポリフェニレンサルファイド樹脂フィルム、セルロース系樹脂フィルム、ポリエチレンナフタレート(PEN)樹脂フィルム等が挙げられる。
樹脂フィルム基材21の厚みとしては、4〜20μm程度が好ましい。
As the
As thickness of the resin
磁性スレッド2の全体厚さは、5〜100μm程度が適当であるが、磁性膜の加工性および用紙の中に埋め込まれた際の盛り上がり具合を勘案すると、10〜25μm程度がさらに好ましい。すなわち、4μm未満では機械加工適性上、塗工等が難しく、25μmを超える厚みでは薄い紙に埋め込んだ際には凹凸が生じる。磁性スレッド2の幅は、0.3〜4mmの範囲が好ましく、磁気特性の検出のし易さから0.5〜1.5mmがさらに好ましい。漉き込みする紙の厚みは、スレッドの厚みの3倍程度は必要となる。
磁気特性の検出は、磁気ヘッドのヘッドギャップの大きさにもよるが、150μm程度までの紙厚であっても、表裏いずれからでも支障はない。
The total thickness of the
Although the detection of the magnetic characteristics depends on the size of the head gap of the magnetic head, even if the paper thickness is up to about 150 μm, there is no problem from both the front and back sides.
図3は、一般によく知られている磁性体のヒステリシス曲線を示す図である。Bmは
飽和磁束密度、Brは残量磁束密度、Hcは保持力を示す。また、角型比Rsqは、
Rsq=Br(残留磁束密度)/Bm(飽和磁束密度)で表される。
本発明に使用する磁性体は強磁性体が好ましいが、極端に角型比が高いものだけにかぎらず、角型比が0.4〜1.0程度の範囲のものを選択して使用できる。また、保磁力の異なるものを使用する必要がある。図3の場合、磁性体1の保磁力がHc1、磁性体2の保磁力はそれよりも小さいHc2のものを用いている。
本発明に使用する強磁性体は、Hc(保磁力)が、40〜8000A/m(0.5〜
100エルステッド)、Rsq(角型比)が、0.4〜1.0であることが好ましい。
FIG. 3 is a diagram showing a hysteresis curve of a generally well-known magnetic material. Bm is the saturation magnetic flux density, Br is the remaining magnetic flux density, and Hc is the holding force. The squareness ratio Rsq is
Rsq = Br (residual magnetic flux density) / Bm (saturated magnetic flux density).
The magnetic material used in the present invention is preferably a ferromagnetic material. However, the magnetic material is not limited to one having an extremely high squareness ratio, and one having a squareness ratio in the range of about 0.4 to 1.0 can be selected and used. . Moreover, it is necessary to use a thing with a different coercive force. In the case of FIG. 3, the
The ferromagnetic material used in the present invention has an Hc (coercive force) of 40 to 8000 A / m (0.5 to
100 oersted) and Rsq (square ratio) are preferably 0.4 to 1.0.
次に、強磁性層22は、真空成膜法により形成される場合、結晶性あるいはアモルファスのものであっても良く、鉄(Fe)、コバルト(Co)、ニッケル(Ni)のいずれか1種または2種以上の組み合わせからなる磁性体を主成分として、これに、ほう素(
B)、炭素(C)、マグネシウム(Mg)、アルミニウム(Al)、珪素(Si)、燐(P)、硫黄(S)、チタン(Ti)、バナジウム(V)、クロム(Cr)、マンガン(Mn)、銅(Cu)、亜鉛(Zn)、イットリウム(Y)、ジルコニウム(Zr)、ニオブ(Nb)、モリブテン(Mo)、パラジウム(Pd)、銀(Ag)、インジウム(In)、錫(Sn)、タンタル(Ta)、タングステン(W)、イリジウム(Ir)、白金(Pt)、金(Au)、鉛(Pb)から選ばれた数種の金属または非金属元素の添加物から構成されている。
Next, when the
B), carbon (C), magnesium (Mg), aluminum (Al), silicon (Si), phosphorus (P), sulfur (S), titanium (Ti), vanadium (V), chromium (Cr), manganese ( Mn), copper (Cu), zinc (Zn), yttrium (Y), zirconium (Zr), niobium (Nb), molybdenum (Mo), palladium (Pd), silver (Ag), indium (In), tin ( Consists of additives of several metals or non-metallic elements selected from Sn, tantalum (Ta), tungsten (W), iridium (Ir), platinum (Pt), gold (Au), lead (Pb) ing.
真空成膜法の場合、強磁性体層の形成は、主成分となる鉄、コバルト、ニッケルからなる合金と添加元素からなる材料あるいはこれらの混合物をターゲット材または蒸着源として、蒸着、スパッタリング、イオンプレーティングなどの真空プロセスを用いた成膜法で形成する。真空成膜法の場合、その厚みは1μm以下の薄膜、通常、10nm〜300nmの厚みとなる。
真空成膜法で、層厚10nmが下限値となる理由は、磁性層22の厚みが薄くなるため、磁性体の絶対量の減少と共に飽和磁束が減少し、磁気信号が小さくなるためであり、真偽判定に用いる磁気信号を得るためには磁性体の厚みは、10nm以上が必要となるためである。また、300nmが上限値となる理由は、他の方法で作製した磁性層(通常は厚さ1μm以上)と明確な区別をつけるためであり、これ以上厚くすることは避けることが好ましいからである。さらに、これ以上の厚さとなる場合は、膜の内部応力によるカール等で磁性スレッドの特性が悪くなり、しわ、クラックが発生する場合があるからである。
In the case of the vacuum film-forming method, the ferromagnetic layer is formed by vapor deposition, sputtering, ionization using a material composed of an alloy composed of iron, cobalt, nickel as a main component and an additive element or a mixture thereof as a target material or a vapor deposition source. It is formed by a film forming method using a vacuum process such as plating. In the case of the vacuum film formation method, the thickness is a thin film of 1 μm or less, usually 10 nm to 300 nm.
The reason why the layer thickness of 10 nm is the lower limit in the vacuum film formation method is that the
次に、磁性層22が塗布法により形成される場合、ここで用いられるインキは、磁性体を顔料として含み、顔料を分散するバインダーおよび溶剤で構成されている。また印刷法で形成される場合は、磁性体を顔料として酸化重合型或いは紫外線硬化型樹脂などを使用したオフセットインキが使用できる。
また磁性体としては、粒径10nmから数十μmまで幅広い粒径の粉体を用いることができる。粒径は、塗布適正、印刷適性を考えると、数μm以下であることが好ましい。この粉体の形状は、粉体が上記の粒径の範囲内であり、磁気特性、塗布適正、印刷適性を保持する限りどのような形状であっても問題はない。塗布法、印刷法の場合、膜厚0.3μmが下限となるのは、均一した厚みの層を安定して機械的に付着させる限界となるからであり、30μmが上限となるのは、それ以上は安定した塗布が困難であり、必要性もないからである。
また、磁性体は、金属粉体であっても酸化物粉体、窒化物粉体、酸化窒化物粉体であってもかまわない。金属粉体を用いる場合、上記の真空成膜法により形成される場合と同様の材料で良い。酸化物、窒化物強磁性体の場合、上記金属の酸化、窒化化合物を使用することになる。
Next, when the
As the magnetic material, powder having a wide particle diameter from 10 nm to several tens of μm can be used. The particle size is preferably several μm or less in view of application suitability and printability. There is no problem with the shape of the powder as long as the powder is within the above particle size range and the magnetic properties, application suitability, and printability are maintained. In the case of the coating method and the printing method, the film thickness of 0.3 μm is the lower limit because it is a limit for stably mechanically attaching a layer having a uniform thickness, and the upper limit of 30 μm is that This is because stable application is difficult and not necessary.
The magnetic material may be metal powder, oxide powder, nitride powder, or oxynitride powder. In the case of using metal powder, the same material as that formed by the above vacuum film forming method may be used. In the case of an oxide or nitride ferromagnet, the above metal oxide or nitride compound is used.
非磁性体層24には、非磁性体の金属や非金属を使用できる。これには例えば、アルミニウム(Al)、銅(Cu)、亜鉛(Zn)、錫(Sn)、銀(Ag)、金(Au)、珪素(Si)、チタン(Ti)、バナジウム(V)、クロム(Cr)やこれらの合金、あるいはこれらの酸化物、窒化物、酸化窒化物粉体を使用することができる。
磁性層22を印刷して形成する場合は、印刷インキのバインダーが非磁性体層を兼ねるので、印刷層に隣接して別に非磁性体層24を設ける必要はない。
For the
When the
接着剤層は、磁性スレッド2を磁性体入り用紙に漉き込んだ際に、用紙との接着強度を高めるためのものであり、熱熔融温度が60〜80°Cの水可溶性バインダー等からなる接剤層25を基材21の裏面もしくは強磁性体層の上面(表面)または双方に設けることができる。あるいはまた、熱溶融温度60〜80°Cのホットメルト型接着剤であってもよい。
使用する接着剤が水可溶性である、でんぷん、カゼイン、カルボキシメチルセルローズ(CMC)等からなる接着剤も採用することができる。
その塗布厚みは、数μm以内のものであればよい。
The adhesive layer is used to increase the adhesive strength with the paper when the
An adhesive made of starch, casein, carboxymethyl cellulose (CMC), or the like, which is water-soluble, can also be used.
The coating thickness may be within a few μm.
次に、磁性体入り用紙の製造状態について説明する。
このような磁性体入り用紙は、2槽式の円網抄紙機により抄造することができる。
図4は、磁性スレッドを用紙に漉き込む装置を示す図であって、2槽式の円網抄紙機による場合である。図5は、漉き込み時の紙料槽を示す図、である。
円網抄紙機はパルプ槽に浸漬した回転円筒金網面に、紙料を槽から汲みあげる方法で抄造する。この金網面にテープを所定の大きさと間隔で貼り付けて網目を塞いでおけば、スレッドの表出部(窓)を形成できる。
Next, the manufacturing state of the paper with magnetic material will be described.
Such a paper containing a magnetic material can be made by a two-tank type circular paper machine.
FIG. 4 is a diagram showing an apparatus for winding a magnetic thread into a sheet, which is a case of using a two-tank type circular net paper machine. FIG. 5 is a diagram showing the paper stock tank at the time of pouring.
The circular net paper machine makes paper by drawing paper stock from a tank onto a rotating cylindrical wire mesh surface immersed in a pulp tank. If the tape is affixed to the wire mesh surface at a predetermined size and interval to close the mesh, the exposed portion (window) of the thread can be formed.
抄紙機100は、ワイヤーパート110と、プレスパート130と、ドライヤーパート140と、リールパート150と、から構成されている。
ワイヤーパート110は、用紙を抄造すると同時に磁性スレッド2を漉き込みする部分である。プレスパート130は、漉き合わされた用紙を圧縮して脱水する部分、ドライヤーパート140は、抄造後の用紙を乾燥する部分、リールパート150は用紙を巻き上げする部分、である。
The
The wire part 110 is a part that winds the
ワイヤーパート110は、図4のように、縦列に配置されている第1の円網114およびこれを保持する第1の紙料槽111、第2の円網115およびこれを保持する第2の紙料槽112、および各円網とフェルト117を介して設けられた圧搾ローラ104、105から構成されている。
第1の紙料槽111と第2の紙料槽112の間に、スレッド巻き出し装置121を設けている。
As shown in FIG. 4, the wire part 110 includes a first
A
図5のように、第1の円網114は、第1の紙料槽111に回転可能に軸支され、フェルト117を挟んで圧搾ローラ104と接している。第1の紙料槽111は、上部が開放された筐体状をなしており、内部には第1の円網114を回転可能に収容する半円筒壁部51、および紙料せき壁52、53が形成されており、また、紙料供給口54が形成されている。
第1の円網114は、網目状をなした円筒からなる。網目は、円筒の周縁部に渡された支持棒に針金を螺旋状に巻きつける等、公知の方法により形成される。
第2の円網115、第2の紙料槽112、フェルト117、および圧搾ローラ105の関係、第3の円網116、第3の紙料槽113、フェルト117、および圧搾ローラ106の関係、についても上記と同様である。
As shown in FIG. 5, the first
The first
The relationship between the second
次に、上記円網抄紙機100を用いて基紙を製造し、磁性スレッドを漉き込む工程について、図4および図5を参照しながら説明する。
Next, a process of manufacturing a base paper using the above
第1の紙料槽111には、図5のように、紙料供給口54から、パルプ原料、酸性のサイズ剤、水、等必要な添加剤を調整した紙料が供給される。供給された紙料は紙料せき壁53を越えて第1の円網114と半円筒壁部51との間を流れ、紙料せき壁52を越え、図示しない紙料排出口から排出され、必要に応じて還流される。図示しない駆動装置により第1の円網114が回転することにより、紙料は網目により濾過作用を受ける。
これにより、パルプ原料等は網目上に止まり、水は第1の円網114の円筒内へ流入し、網目上に第1湿紙層が形成される。
この際、円網の円筒状金網面にテープを所定の大きさ(例えば、10mm×10mm)と間隔(例えば、20mm間隔)で貼り付けて網目を塞いでおけば、スレッドの表出部(窓)を形成できる。
As shown in FIG. 5, the
Thereby, pulp raw materials etc. stop on a mesh, water flows in into the cylinder of the 1st
At this time, if the tape is affixed to the cylindrical metal mesh surface of the circular mesh at a predetermined size (for example, 10 mm × 10 mm) and an interval (for example, an interval of 20 mm) and the mesh is closed, the exposed portion of the thread (window ) Can be formed.
第1の円網114が回転して第1湿紙層が紙料液面から上がってくるところを、フェルト117を介して圧搾ローラ104により圧搾し、第1湿紙層がフェルト117へ移される。上記のように、第1の円網114上に形成された第1湿紙層は、圧搾ローラ104によりフェルト117へ移された後、ローラ118の回転により移動するフェルト117とともに第2の円網115上へ移行する。
第1湿紙層がフェルト117へ移った段階で、スレッド巻き出し装置121から磁性スレッドを、湿紙上の表出部(窓)の位置に合わせて供給する。
第2の紙料槽112にも、第1の紙料槽111と同様の紙料が供給され、上記第1の紙料槽と同様に駆動する。
The place where the
When the first wet paper layer moves to the felt 117, the magnetic thread is supplied from the
The
そして、第2の円網115の網目上に形成された第2湿紙層が紙料液面から上がってくるところを、フェルト117を介して圧搾ローラ105により圧搾することにより、第1湿紙層の上に(第2の円網115側に)重ねて第2湿紙層が漉き合わされる。
Then, the second wet paper layer formed on the mesh of the second
複数の層が漉き合わされた湿紙層は、フェルト117に付着した状態で周回し、次のフェルト131へ移され、プレスパート130へと導かれる。プレスパートにおいて湿紙層は、一対のプレスローラの間を移動する際に圧縮され脱水される。
次いで、ドライヤーパート140へ導かれた湿紙層は、ドライヤーシリンダ(不図示)上を移動することにより乾燥し、巻取ローラにより巻き取られ、用紙が得られる。
本発明の磁性体入り用紙の製造は、上記のように、円網抄造機だけによるものにかぎられず、例えば、表面の紙層に円網抄造機を使い、その下面に長網機による紙層を積層する方法によっても製造できる。従って、製造方法によって限定されるものではない。
The wet paper layer in which a plurality of layers are wound together circulates in a state of being attached to the felt 117, is transferred to the
Next, the wet paper layer guided to the
As described above, the production of the paper with a magnetic material according to the present invention is not limited to the one using a circular net-making machine. It can also be manufactured by a method of laminating. Therefore, it is not limited by the manufacturing method.
次に、本発明の磁性体入り用紙の読取り方法について説明する。
図6は、読取り装置を説明する図、図7は、読取りする状態を示す図、図8は、磁性体入り用紙を読取りしたチャート例を示す図、である。
図6の読取り装置は、励磁コイル42に電流(5〜10kHz,2〜5Vpp)を流し、参照コイル44の出力波形と、検知コイル43の出力波形を比較して検知する装置を示し、当該装置を使用するのが好ましい。
Next, a method for reading a sheet containing magnetic material according to the present invention will be described.
FIG. 6 is a diagram illustrating the reading device, FIG. 7 is a diagram illustrating a reading state, and FIG. 8 is a diagram illustrating a chart example in which a sheet containing magnetic material is read.
The reading device of FIG. 6 shows a device that detects by comparing the output waveform of the reference coil 44 with the output waveform of the detection coil 43 by passing a current (5 to 10 kHz, 2 to 5 Vpp) through the exciting coil 42. Is preferably used.
磁性体入り用紙を読取りする際は、図7のように磁性スレッド2の紙層1a表面に近い側に磁気ヘッド45をあてて固定して磁気特性を測定する。この際、磁性スレッド2に、ヘッドギャップ41からの振幅が時系列で変化する励磁磁界を印加する。
振幅が時系列で変化するとは、図8(A)に示す如く、励磁磁界の波形のピーク値が一定ではなく、時間軸に対して変化しているということである。これは磁気ヘッド45の励磁コイルに流す電流の振幅を時系列的に変化させることで、励磁磁界の振幅を連続的に変えることができる。
励磁磁界の変化に応じて磁性体膜A、磁性体膜Bが磁化されるが、励磁磁界の強度を各磁性層の保磁力より大きくしたり、小さくしたりすることがポイントである。即ち励磁磁界の大きさを変えることにより、選択的に各層からの出力を得ることができ、得られた出力パターンが、正規の出力と合致しているか否かで真偽判定を行う。
When reading a sheet containing magnetic material, the magnetic characteristics are measured by applying the
The fact that the amplitude changes in time series means that the peak value of the excitation magnetic field waveform is not constant and changes with respect to the time axis, as shown in FIG. This is because the amplitude of the exciting magnetic field can be changed continuously by changing the amplitude of the current flowing through the exciting coil of the
The magnetic film A and the magnetic film B are magnetized according to the change of the excitation magnetic field, but the point is to make the intensity of the excitation magnetic field larger or smaller than the coercive force of each magnetic layer. That is, by changing the magnitude of the exciting magnetic field, it is possible to selectively obtain the output from each layer, and determine whether the obtained output pattern matches the normal output.
以下に上記信号が得られる原理について図6、図7及び図8に基づいて説明する。図6に示すように、磁気ヘッドは45は3つのコイル(励磁コイル42、参照コイル44、検知コイル53)で構成される。この磁気ヘッドを図7に示すように磁性体膜A、Bの上に固定し、励磁コイル42に振幅が変化している交流電流を与え、ヘッドギャップ41を介して交流励磁磁界Hを印加する。
各磁性体層の磁束密度は、交流磁界に対して非線形に変化し、磁気ヘッドの検知コイル43と、参照コイル44でこの磁束密度の変化を検出する。Nをコイルのターン数、μoを大気中の透磁率、μeを磁性体層の透磁率とした場合、
検知コイル43から検知される電圧Veは、
Ve=−d/dt(N・∫(μe+μo)HdV) (1)
となる。一方、参照コイル44からの電圧は、
Vo=−d/dt(N・∫(μo・HdV) (2)
となるように調整されている。検知コイルと参照コイルの差を取ると、
(1)−(2) Ve−Vo=−d/dt(N・∫(μe・HdV) (3)
と表せ、交流磁界に変化に応じて磁性体膜A、Bからの磁束密度の変化を検出できる。
膜の角型比が高い場合には、鋭いパルスが励磁交流磁界の周期に同期して観測される。
例えば図8(A)で、磁性体膜A、Bの保磁力を超える励磁磁界が印加されると、Ve−Voの出力信号は、図8(B)に示すごとく、2つのピークを持った波形が観測される。また磁性体膜Aの保磁力を超え磁性体膜Bの保磁力以下の励磁磁界を印加すると、Ve−Voの出力信号は1つのピークを持った波形しか観測されない。
Hereinafter, the principle of obtaining the above signal will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 6, the
The magnetic flux density of each magnetic layer changes nonlinearly with respect to the alternating magnetic field, and the change in the magnetic flux density is detected by the detection coil 43 and the reference coil 44 of the magnetic head. When N is the number of turns of the coil, μo is the magnetic permeability in the atmosphere, and μe is the magnetic permeability of the magnetic layer,
The voltage Ve detected from the detection coil 43 is
Ve = −d / dt (N · ∫ (μe + μo) HdV) (1)
It becomes. On the other hand, the voltage from the reference coil 44 is
Vo = −d / dt (N · ∫ (μo · HdV) (2)
It has been adjusted to be. Taking the difference between the sensing coil and the reference coil,
(1)-(2) Ve−Vo = −d / dt (N · ∫ (μe · HdV) (3)
The change in magnetic flux density from the magnetic films A and B can be detected according to the change in the alternating magnetic field.
When the squareness ratio of the film is high, a sharp pulse is observed in synchronism with the period of the exciting AC magnetic field.
For example, in FIG. 8 (A), the magnetic film A, the excitation magnetic field exceeds the coercive magnetic force B is applied, the output signal of Ve-Vo is, as shown in FIG. 8 (B), has two peaks Waveform is observed. Also the application of a coercive magnetic force following excitation field of the magnetic film magnetic film exceeds the coercive magnetic force of A B, the output signal of Ve-Vo is not observed only waveform having one peak.
図8を用いて上記Ve−Voの出力信号について更に具体的に詳細に説明する。
図8(A)は、励磁磁界の波形を示し、図8(B)は検知コイル43と参照コイル44の差分の出力波形を示す。図8に示す磁性体膜A、Bいずれの保磁力を超えない励磁磁界が印加された場合は、図8(B)に示すごとく出力信号が検出されない(「出力なし」)。
磁性体膜A、Bのいずれの保磁力よりも大きい励磁磁界が印加された場合は、2つのピークを持った出力信号が検出される(「出力A+B」)また磁性体膜Aの保磁力を超え、磁性体膜Bの保磁力を超えない励磁磁界が印加されると出力信号は1つのピークを持った波形しか観測されない(「出力A」)。
The output signal Ve-Vo will be described in more detail with reference to FIG.
FIG. 8A shows the waveform of the excitation magnetic field, and FIG. 8B shows the output waveform of the difference between the detection coil 43 and the reference coil 44. Magnetic film A shown in FIG. 8, if the B excitation field not exceeding any of the coercive magnetic force is applied, the output signal is not detected as shown in FIG. 8 (B) ( "no output").
Magnetic film A, if large excitation field than any of the coercive magnetic force B is applied, the output signal having two peaks are detected ( "output A + B") The coercive magnetic magnetic film A beyond the force, and the output signal excitation field does not exceed the coercive magnetic force of the magnetic film B is applied not only observed waveform having one peak ( "output a").
このように、本発明の読取り方法では、励磁磁界の強度により、ピーク波形の出現状態が異なってくるので、保磁力の異なる磁性体を用いていれば、特異なピークを出現させることができる。 As described above, in the reading method of the present invention, the appearance state of the peak waveform varies depending on the intensity of the excitation magnetic field. Therefore, if a magnetic material having a different coercive force is used, a unique peak can appear.
<磁性スレッドの作製>
以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。
(磁性スレッド)
磁性スレッドのフィルム基材21として、平滑性が良く透明なポリエチレンテレフタレートフィルム(東レ株式会社製「ルミラーS−28」)〔厚み;16μm〕を使用し、この基材上全面に、鉄Fe−珪素Si系からなる磁性体膜(角型比0.8、保磁力1600A/m)Aを真空成膜法で、膜厚150nmになるように成膜した。
続いて、この第1の磁性層の上に、下記インキ組成からなる磁性体膜(角型比0.4、保磁力3200A/m)Bをグラビア塗布法により膜厚8μmになるように塗工した。なお、塗布直後の磁性体インキが乾燥する前に直流磁場を印加して磁性体を配向させた。最後に、スリッタ機を使用して切断し幅2mmの磁性スレッドに仕上げた。
<Production of magnetic thread>
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
(Magnetic thread)
As the
Subsequently, a magnetic film (square ratio 0.4, coercive force 3200 A / m) B having the following ink composition is coated on the first magnetic layer so as to have a film thickness of 8 μm by a gravure coating method. did. In addition, before the magnetic substance ink just after application | coating dried, a DC magnetic field was applied and the magnetic body was orientated. Finally, it was cut using a slitter machine to finish a magnetic thread having a width of 2 mm.
[インキ組成]
粒状物;パーマロイ(鉄Fe−ニッケルNi合金)
(平均粒長 2μm、アスペクト比3の鱗片状粒子) 36質量部
バインダー;ウレタン系樹脂 12質量部
着色剤;カーボン 2質量部
溶剤 ;トルエン 20質量部
MEK 15質量部
MIBK 15質量部
イソシアネート系硬化剤 2質量部
[Ink composition]
Granules: Permalloy (iron Fe-nickel Ni alloy)
(Scalar particles having an average particle length of 2 μm and an aspect ratio of 3) 36 parts by weight Binder; Urethane resin 12 parts by weight Colorant;
MEK 15 parts by mass
MIBK 15 parts by mass Isocyanate-based
<磁性体入り用紙の作製>
図4、図5図示の円網抄紙機を使用して、磁性スレッドを漉き込みした。
当該磁性スレッド2が、図1のように磁性体入り用紙に現われるように、表出部11が大きさ15mm×幅10mm、被覆部がピッチ15mmで繰り返されるように円筒状金網にテープ貼りした抄紙機で、90kg/四六版の上質紙に漉き込みした。
<Preparation of paper with magnetic material>
Using the circular net paper machine shown in FIG. 4 and FIG.
As shown in FIG. 1, the
このようにして完成した実施例の磁性体入り用紙のスレッド部分に、図6の装置を用いて、振幅が時系列で変化する励磁磁界を印加して出力信号を測定した。
実施例の場合は、図8(A)に示すような励磁磁界強度の振幅が1600A/m以下のピークと、1600A/mを越え3200A/m未満のピークと、3200A/mを越えるピークとが得られるように励磁コイル42に電流を供給した。検知コイル43と参照コイル44の差分出力が出力信号として図8(B)に示す波形が得られた。
Using the apparatus shown in FIG. 6, an excitation magnetic field whose amplitude changes in time series was applied to the thread portion of the magnetic material-containing paper of the completed example, and the output signal was measured.
In the case of the example, there are a peak with an excitation magnetic field strength amplitude of 1600 A / m or less, a peak exceeding 1600 A / m and less than 3200 A / m, and a peak exceeding 3200 A / m as shown in FIG. A current was supplied to the exciting coil 42 so as to be obtained. The differential output between the detection coil 43 and the reference coil 44 is the output signal, and the waveform shown in FIG. 8B is obtained.
1 磁性体入り用紙
2 磁性スレッド
21 基材
22,23 磁性層
24 非磁性体層
25 接着剤層
41 ヘッドキャップ
43 検知コイル
44 参照コイル
45 磁気ヘッド
100 抄紙機
104,105 圧搾ローラ
114 第1の円網
115 第2の円網
111 第1の紙料槽
112 第2の紙料槽
117 フェルト
121 スレッド巻き出し装置
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