JP4525242B2 - 磁性体が付与された媒体および磁性体検知装置 - Google Patents

Description

この発明は、磁性体が付与された媒体および磁性体検知装置に関し、特に、磁性体が付与された媒体を磁性体検知装置により非接触で検知する際、磁性体検知装置が媒体を検知する方向による誤検知を抑制し、より検知精度を向上させた磁性体が付与された媒体および磁性体検知装置に関する。

近年、機密情報や個人情報等の漏洩防止、有価証券等の不正複写による偽造防止等、セキュリティ強化を目的とする種々の方法や装置が提供されている。

有価証券等の偽造防止を目的として、例えば特定のパターンや赤外線吸収剤を含有する特殊インク等が潜像された特殊用紙を用いて有価証券等を作成することで、有価証券等の偽造を防止する方法が提案されている。

この方法は、特殊用紙で作成された有価証券等がスキャナ（画像入力装置）や複写機等により複写された場合、特殊用紙に潜像された特定のパターン、特殊インク等が目視可能な状態で印刷され、複写物であることが識別されることで偽造が防止できるように構成されたものである。

また、例えば、特許文献１には、カラーコピー機等による偽造や有価証券用紙自体の偽造を極めて困難にする偽造防止用紙およびそれを用いた有価証券の提案がなされており、特許文献２には、特定原稿の複写行為が行われても、必ず特定のパターンを付加できる画像処理装置及び方法が提案されている。

上記特許文献１による提案は、パルプ繊維でなる紙基材に、メタメリックな色料を含有するインキが塗布された紙小片もしくは繊維片と、該メタメリックな色料を含有するインキと太陽光等通常光の下で同色相に見える通常色インキで着色された紙小片もしくは繊維片とが略同量漉き込まれた偽造防止用紙とすることで、カラーコピーされた有価証券類に色相が異なった２種の斑点状が現れ、偽造防止ができるように構成されたものである。

また、上記特許文献２による提案は、原稿からの画像と転写材からの画像とを合わせて原稿の特定性を判定することで、特定性のある原稿の出力画像を必ず加工して出力し、本来複写されるべきでない特定原稿（例えば紙幣）が複写された場合に、複写した装置の所在地を限定する手がかりとすることができるように構成されたものである。

しかし、上記特許文献１及び特許文献２に示される提案は、いずれも原稿や転写材、有価証券等の画情報をスキャンする等の動作が必要であり、これらの動作を行うことなく有価証券等の不正複写を不可とする、もしくは特定原稿であるか否かを判定する方法や装置、偽造防止用紙等の提案が望まれる。

また、例えば、特許文献３には、電子的物品検査システム（ｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃ ａｒｔｉｃｌｅ ｓｕｒｖｅｉｌｌａｎｃｅ ｓｙｓｔｅｍ：Ｅ．Ｓ．Ａ． ｓｙｓｔｅｍ）における盗難防止札（タグ）が提案されており、特許文献４には、非接触で読み取りが可能であって、磁気パターンに多くの情報を持たせた磁気マーカおよびその読取方法が提案されている。

上記特許文献３による提案は、活性素子として使用される軟磁性薄膜を有する盗難防止札であって、軟磁性薄膜が特定の方向において容易軸を有し、盗難防止札が少なくとも一つの折り畳み線に沿って折り曲げられ、その結果、盗難防止札は少なくとも部分的に重なりあう少なくとも二つの層を有し、少なくとも一つの折り畳み線が容易軸の方向と交差して斜角を形成し、その結果一つの層の容易軸の方向が他の層の容易軸の方向と異なるようにすることで、電子的物品検査システムの探知出口において向きに影響を受けない盗難防止札として構成されたものである。

また、上記特許文献４による提案は、磁気マーカの磁気パターンを磁化容易方向が走査方向に対して所定の角度をなすように形成し、磁化容易方向と走査方向との角度により符号化が行なわれるようにすることで、非接触で読み取ることのみならず、１本のバーでアナログデータや、多値データも示すことができるように構成されたものである。
特開２００１−１５９０９４号公報 特開平０５−２１９３５１号公報 特開平０９−１０２０８３号公報 特開平０９−２３１３０１号公報

しかし、特許文献３で示される盗難防止札は、一つの層の容易軸の方向が他の層の容易軸の方向と異なるようにすることで、磁界と盗難防止札との向きに関わらず盗難防止札からの応答信号が所定のレベルで検出できるように構成されたものであり、この盗難防止札を媒体固有の識別が可能なように付与し、盗難防止札が付与された複数の媒体から所望の媒体を検知識別する方法は開示されていない。

また、特許文献４で示される磁気マーカは、磁気マーカの磁気パターンの磁化容易方向と走査方向との角度により符号化が行なわれるように構成されたものであり、この磁気マーカが付与された媒体が任意方向で置かれた場合は、同一の媒体であっても媒体が置かれる方向に応じて磁気マーカの磁気パターンの磁化容易方向と走査方向との角度が変化し、検知される符号も異なった符合として検知される場合が有り得る。

そこで、本発明は、磁性体が付与された媒体を磁性体検知装置により非接触で検知する際、磁性体検知装置が媒体を検知する方向による誤検知を抑制し、より検知精度を向上させた磁性体が付与された媒体および磁性体検知装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１の発明は、交番磁界が与えられることにより磁化反転し、該磁化反転時にパルス信号を発生するワイヤー状の磁性体が付与された媒体であって、前記磁性体は、該磁性体の長さ方向に磁化容易軸を有し、該磁性体が付与された媒体が前記交番磁界の方向に対して任意の方向で配置された際に、該磁性体の磁化容易軸の方向が前記交番磁界の方向と異なる方向を向くように円形状に成形されて前記媒体に付与され、前記交番磁界が与えられることにより前記磁性体の前記形状に応じたタイミングで発生する磁化反転時のパルス信号の検出出力に基づき前記媒体を特定する情報を形成する ことを特徴とする。

また、請求項２の発明は、交番磁界が与えられることにより磁化反転し、該磁化反転時にパルス信号を発生するワイヤー状の磁性体が付与された媒体であって、前記磁性体は、該磁性体の長さ方向に磁化容易軸を有し、該磁性体が付与された媒体が前記交番磁界の方向に対して任意の方向で配置された際に、該磁性体の磁化容易軸の方向が前記交番磁界の方向と異なる方向を向くようにＬ字状に成形されて前記媒体に付与され、前記交番磁界が与えられることにより前記磁性体の前記形状に応じたタイミングで発生する磁化反転時のパルス信号の検出出力に基づき前記媒体を特定する情報を形成することを特徴とする。

また、請求項３の発明は、交番磁界が与えられることにより磁化反転し、該磁化反転時にパルス信号を発生するワイヤー状の磁性体が付与された媒体を検知する磁性体検知装置であって、前記媒体に付与された磁性体に前記交番磁界を与え、該交番磁界により前記磁性体の形状に応じたタイミングで発生する磁化反転時のパルス信号を検出する検出手段と、
前記検出手段で検出された前記磁性体から発生されるパルス信号の検出出力に基づき前記媒体に付与された磁性体により形成される情報を検知する検知手段とを具備し、前記磁性体は、該磁性体の長さ方向に磁化容易軸を有し、該磁性体が付与された媒体が前記交番磁界の方向に対して任意の方向で配置された際に、該磁性体の磁化容易軸の方向が前記交番磁界の方向と異なる方向を向くように円形状に成形されて前記媒体に付与されていることを特徴とする。

また、請求項４の発明は、交番磁界が与えられることにより磁化反転し、該磁化反転時にパルス信号を発生するワイヤー状の磁性体が付与された媒体を検知する磁性体検知装置であって、前記媒体に付与された磁性体に前記交番磁界を与え、該交番磁界により前記磁性体の形状に応じたタイミングで発生する磁化反転時のパルス信号を検出する検出手段と、
前記検出手段で検出された前記磁性体から発生されるパルス信号の検出出力に基づき前記媒体に付与された磁性体により形成される情報を検知する検知手段とを具備し、前記磁性体は、該磁性体の長さ方向に磁化容易軸を有し、該磁性体が付与された媒体が前記交番磁界の方向に対して任意の方向で配置された際に、該磁性体の磁化容易軸の方向が前記交番磁界の方向と異なる方向を向くようにＬ字状に成形されて前記媒体に付与されていることを特徴とする。

本発明の磁性体が付与された媒体および磁性体検知装置によれば、磁界が与えられることにより信号を発生する磁性体が付与された媒体であって、磁性体は、少なくとも２方向以上の磁化容易方向を有し、磁性体が磁界を与えられることで発生する信号に基づき媒体を特定する情報を形成するように構成したので、磁性体検知装置が媒体を検知する方向による誤検知が低減され、媒体を特定する情報の検知精度がより向上する。

また、媒体に付与する磁性体の数と種類を調整するだけで媒体を特定する情報の検知精度の向上及び媒体を特定する情報をより多くの情報で表現可能とするのでコスト低減となるという効果を奏する。

本発明に係わる磁性体が付与された媒体および磁性体検知装置は、機密情報や個人情報等の情報漏洩防止、あるいは文書管理等を目的として、例えば印刷機や複写機、盗難防止装置等に適用され、機密情報等を印刷出力する場合は、予め用紙固有の識別情報を示す磁性体が付与され用紙に機密情報を印刷出力して文書管理するとともに、機密情報が印刷された用紙が複写されようとした場合には、用紙に付与された磁性体を複写機の本発明に係わる磁性体検知装置が検知し、検知結果に基づき複写機の複写処理動作を禁止する制御を行う、もしくは機密情報が印刷された用紙が不正に持ち出されようとした際には、盗難防止装置の本発明に係わる磁性体検知装置が検知し、検知結果に基づき警報を発する等の不正持出し防止処理等を行うことで機密情報が不正複写、もしくは不正持出しされることを防止し、機密情報の漏洩を防止することを可能とする。

用紙等の媒体に付与される磁性体は、所定の磁界を受けて磁化することで、磁化反転時に急峻な磁気パルスを発するような特性、もしくは磁歪振動して電磁波を発するような特性を有しており、磁性体の形状や大きさ等、種類が異なる複数の磁性体を組み合わせて媒体に付与することで媒体固有を識別することが可能である。

このようなことから、本発明に係わる磁性体が付与された媒体および磁性体検知装置は、媒体に付与された磁性体に対して所定の磁界を与え、磁性体から発せられる磁気パルス、もしくは電磁波等の信号を検出し、検出結果に基づき媒体に付与された磁性体の情報を検知するように構成されている。

しかし、磁性体が所定の磁界を受けて磁化反転時に検出される検出信号、もしくは磁歪振動により検出される検出信号の検出出力は、磁性体が受ける磁界の方向と磁性体の磁化容易軸方向とにより異なる。

したがって、磁性体が付与された媒体に所定の磁界を与えても、媒体が任意方向で置かれることで媒体に付与された磁性体の磁化容易軸方向と媒体に与えられる所定の磁界方向とにより磁性体から検出される検出信号の出力が異なり、検出出力の値によっては、媒体に付与された磁性体が検知されず誤検知される場合も有り得る。

そこで、本実施例においては、本発明に係わる磁性体検知装置を複写機に適用し、磁性体が付与された用紙に印刷された機密情報の原稿が複写されようとした際に、原稿に付与された磁性体を磁性体検知装置で検知することで原稿が複写不可の原稿であることを認識し、複写動作の禁止制御を行うことが可能な複写機を例に説明する。

以下、本発明に係わる磁性体が付与された媒体および磁性体検知装置を複写機に適用した一例について添付図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本発明に係わる磁性体検知装置１００を備えた複写機１０の概略図であり、図１（ａ）は複写機１０を概略的に示したブロック図、図１（ｂ）は、複写機１０の概略的な斜視図である。

図１（ａ）、（ｂ）に示すように、複写機１０は、複写機１０のプラテンガラス１４上に置かれた原稿１に付与された磁性体１１１、１１２等を検知し、検知結果の信号を出力する磁性体検知装置１００と、複写機１０の全体を統括制御し、磁性体検知装置１００の検知結果に基づき複写機１０による原稿１を複写する複写動作を禁止する制御、もしくは複写動作の制御を行う制御部１１と、プラテンガラス１４上に置かれた原稿１に対して光を投光し、該投光した光が原稿１で反射した反射光を図示せぬ光電変換素子（例えば、ＣＣＤ＝Ｃｈａｒｇｅ Ｃｕｏｐｌｅ Ｄｅｖｉｃｅ等）で受光して電気信号に変換し、光電変換素子で変換された電気信号に基づき原稿１に記録された画情報を読み取る画像読取処理部１２と、画像読取処理部１２で読み取られた画情報を用紙トレイ１６から給紙された図示せぬ複写用紙へ印刷して排紙トレイ１７へ排紙する画像生成処理部１３を備えている。

また、複写機１０のプラテンカバー１５の裏面には、プラテンガラス１４上に置かれた原稿１に付与された磁性体１１１、１１２等を検知するための磁性体検知装置１００の励磁コイル１０１と検知コイル１０２とが配置されており、励磁コイル１０１からは所定の交番磁界が発信され、検知コイル１０２は、交番磁界や磁性体１１１、１１２から発せられる磁気パルス、電磁波等を受信する。

このように構成された複写機１０がプラテンガラス１４上に任意方向で置かれる原稿１を複写可または複写不可の何れの原稿であるかを識別し、識別結果に応じて複写または複写禁止等の処理を行う動作について簡単に説明する。

複写機１０のプラテンガラス１４上に原稿１が置かれ、プラテンカバー１５を閉じて（図中の矢印方向）、図示せぬ複写開始ボタンを押下されると、複写機１０の制御部１１は、原稿１を複写する複写動作に先立ち、磁性体検知装置１００を起動し、動作させる。

磁性体検知装置１００が動作すると、励磁コイル１０１から所定の交番磁界が発信され、プラテンガラス１４上の原稿１に付与された磁性体１１１、１１２が交番磁界を受けて磁化され、各磁性体の磁化反転による急峻な磁気パルス、もしくは磁歪振動による電磁波が各磁性体から発せられる。

各磁性体から発せられる磁気パルス、もしくは電磁波は、検知コイル１０２で受信され磁性体検知装置１００により検知される。

複写機１０の制御部１１は、磁性体検知装置１００による原稿１の磁性体１１１、１１２の検知結果に基づき、磁性体１１１、１１２が付与された原稿１が複写可、または複写不可のいずれの原稿であるかを識別し、原稿１が複写不可の原稿であると識別した場合は、「この原稿は複写不可です」等の複写禁止を示すメッセージまたは警告音等を出力するとともに複写処理動作を禁止する制御等を行う。

また、原稿１が複写可の原稿であると識別した場合は、プラテンガラス１４上に置かれた原稿１の画情報を画像読取処理部１２で読み取り、読み取った原稿１の画情報を用紙トレイ１６から給紙された複写用紙に印刷し、排紙トレイ１７へ排紙する。

このように、複写機１０は、プラテンガラス１４上に置かれた原稿１の複写処理動作を行う前に、原稿１が複写可または複写不可のいずれの原稿であるかを識別し、複写不可の原稿であると識別した場合は、複写処理動作を禁止する制御を行うので複写不可の原稿が不用意に複写されたり、不正複写されることが防止でき、不要な複写処理動作を抑えて複写機１０の省電力化を図ることができる。

なお、磁性体検知装置１００による原稿１の複写処理動作を行うか否かの識別は、原稿１がプラテンガラス１４上に置かれた後、複写機１０に対して複写開始指示後、もしくは複写開始指示前のどちらでもよく、特に限定されるものではない。

また、原稿１に付与される磁性体１１１、１１２は一例を示したものであり、磁性体１１１、１１２の数や形状に限定されるものではなく、原稿１に付与される磁性体は、一つでもよく、複数種類の複数の磁性体が付与されてもよい。

図２は、本発明に係わる磁性体検知装置１００の要部の構成を示すブロック図である。

図２に示すように、磁性体検知装置１００は、励磁コイル１０１を介して所定の交番磁界を発生させるための制御を行う励磁回路１０３と、励磁コイル１０１から発せられた所定の交番磁界を原稿１が受けることで、原稿１に形成された原稿１固有の識別情報１１０（図中、原稿１内の破線部分）に対応付けされた複数の磁性体１１１、１１２が磁化され、これら磁性体が磁化反転により発する急峻な磁気パルスを検知コイル１０２を介して検出する検知回路１０４と、検知回路１０４が検出して図示せぬメモリに記憶させた交番磁界や各磁性体が発する磁気パルスに対応した検出信号を信号処理する信号処理部１０６と、信号処理部１０６で信号処理された情報に基づき原稿１の識別情報１１０をビット出力するビット出力部１０７と、交番磁界の周期に応じたタイミングで交番磁界や磁気パルスを検知回路１０４が検知できるように励磁回路１０３と検知回路１０４とのタイミング制御を行うタイミング制御部１０５を備えている。

このように構成された磁性体検知装置１００は、例えば励磁回路１０３が周波数１ｋＨｚの電流を励磁コイル１０１へ流す制御を行うことにより、周波数１ｋＨｚの交番磁界が励磁コイル１０１の形状に対応した所定の空間に発生する。

タイミング制御部１０５は、励磁回路１０３で生成された周波数１ｋＨｚの電流の立ち上がり方向で電流値が０になる時間、すなわち電流の向きが負から正へ逆転する時の時間を検出し、この検出した時間に交番磁界の一周期に一回のタイミングで検知回路１０４へ基準信号を出力する。

検知回路１０４は、タイミング制御部１０５から出力された基準信号のタイミングに基づき検知コイル１０２で検出された検出信号を取り込み図示せぬ記憶装置のメモリーへ記憶格納する。

信号処理部１０６は、例えば、メモリーに記憶された検出信号から交番磁界成分を除去し、交番磁界成分除去後の信号のうちの正の信号成分を増幅し、ノイズ成分を除去して各磁性体の磁化反転時の磁気パルスに対応したパルス信号を検出する。

信号処理部１０６で検出された検出パルス信号は、ビット出力部１０７へ出力され、ビット出力部１０７が検出パルス信号に基づき「１」または「０」の値で表現された識別情報に変換して原稿１に付与された識別情報として複写機１０の制御部１１へ出力する。

このように、磁性体検知装置１００は、原稿１に形成された識別情報に対応付けされた複数の磁性体に対して交番磁界を与え、各磁性体の磁化反転による磁気パルスを検出し、検出した検出パルス信号のパターンに基づき原稿１に付与された識別情報を検知し、検知結果を出力するように構成されている。

このように構成された磁性体検知装置１００で検知される磁性体が付与された原稿１及び原稿１に付与される磁性体について図３及び図４を参照しながら詳細に説明する。

図３において、図３（ａ）は、原稿１に付与された識別情報１１０に対応付けされた磁性体１１１、１１２とその形状の一例を示す図であり、図３（ｂ）は、磁性体１１１、１１２の各磁気特性を示す図である。

また、図４において、図４（ａ）は、磁性体検知装置１００の検知回路１０４で検出された所定の交番磁界及び磁性体１１１、１１２が発する磁気パルスの検出信号波形を示す図であり、図４（ｂ）は、検知回路１０４が検出した検出信号波形から信号処理部１０６により検出される検出パルス信号波形を示す図である。

なお、前述でも示したように原稿１に付与される磁性体は、一つでもよく、複数種類の複数の磁性体を組み合わせて付与してもよいが、図３においては、説明の便宜上、Ｌ字型の形状をした磁性体１１１と円形状の形状をした磁性体１１２が付与された例が示されている。

また、各磁性体の形状による特性の詳細説明については、後述する。

図３（ａ）及び（ｂ）に示すように、原稿１に付与された磁性体１１１、１１２は、例えば、Ｆｅ−Ｃｏ系アモルファス材の磁性材ワイヤーであり、磁性体１１１は、磁性ワイヤーがＬ字状に成形され、磁性体１１２は、磁性ワイヤーが円形状に成形されて原稿１に付与されている。

なお、磁性ワイヤーは、磁性ワイヤーの長さ方向に磁化容易軸を有する。

また、図３（ｂ）に示すように、原稿１に付与された磁性体１１１、１１２は、それぞれ磁気履歴曲線３１０、３１１で示されるような磁気特性を有しており、磁性体１１１は、磁気履歴曲線３１０に示されるような例えば保磁力Ｈ１を有し、磁性体１１２は、磁気履歴曲線３１１に示されるような例えば保磁力Ｈ２を有している。

保磁力Ｈ１を有する磁性体１１１は、磁界強度がＨ１を超える交番磁界を受けることで磁化反転し、その際に急峻な磁気パルスを発し、保磁力Ｈ２を有する磁性体１１２は、磁界強度がＨ２を超える交番磁界を受けることで磁化反転し、その際に急峻な磁気パルスを発する。

各磁性体１１１、１１２が有する固有の保磁力Ｈ１、Ｈ２は、各磁性体の大きさや形状等によって異なり、例えば、図４（ａ）の検出信号波形４０２に示すように、保磁力Ｈ１を有する磁性体１１１は、タイミング制御部１０５から出力された基準信号からの時間ｔ１で磁界強度が略Ｈ１になった交番磁界を受けることで磁化反転し、その際に急峻な磁気パルスＡを発し、時間ｔ３で磁界強度が略−Ｈ１になった交番磁界を受けることで磁化反転し、その際に急峻な磁気パルスＣを発する。

また、保磁力Ｈ２を有する磁性体１１２は、時間ｔ２で磁界強度が略Ｈ２になった交番磁界を受けることで磁化反転し、その際に急峻な磁気パルスＢを発し、時間ｔ４で磁界強度が略−Ｈ２になった交番磁界を受けることで磁化反転し、その際に急峻な磁気パルスＤを発する。

磁性体検知装置１００の検知回路１０４で検出された検出信号波形４０２は、信号処理部１０６へ出力され、検出信号波形４０２のうちの交番磁界成分の信号波形４０１が除去されてパルス信号Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄのうちの正の信号成分であるパルス信号Ａ、Ｂが検出され、更に増幅してノイズ成分を除去後、図４（ｂ）に示すような検出パルス信号Ａ、Ｂが検出される。

信号処理部１０６で検出された検出パルス信号Ａ、Ｂは、ビット出力部１０７へ出力され、ビット出力部１０７が検出パルス信号Ａ、Ｂで検出された検出パルス信号のパターンに基づきビット情報で対応付けされた識別情報に変換し出力する。

具体的には、例えば、各磁性体１１１、１１２が発する磁気パルスに対応した２本の検出パルス信号の検出時間ｔ１、ｔ２と、検出パルス信号の有無の対応付けを行い、検出時間ｔ１での検出パルス信号の有無の情報を１ビット目の情報、検出時間ｔ２での検出パルス信号の有無の情報を２ビット目の情報として対応付けを行い２ビットの識別情報として出力する。

例えば、ビット出力部１０７は、原稿１から検出される検出パルス信号Ａ、Ｂのパターンに基づき各検出時間ｔ１、ｔ２でそれぞれ検出パルス信号が検出されているか否かを判別し、検出時間ｔ１に対応付けられた１ビット目が検出パルス信号Ａが「有」で「１」、検出時間ｔ２に対応付けられた２ビット目が検出パルス信号Ｂが「有」で「１」の値に設定された「１１」のビット情報に対応付けを行い、原稿１に付与された識別情報として出力する。

なお、前述に示したビット出力部１０７が検出パルス信号に基づき原稿１に付与された識別情報をビット情報で出力する方法は、一例を示したものであり、この方法に限定されるものではない。

例えば、検出パルス信号の検出本数と識別情報とを対応付けてもよく、また、検出パルス信号に基づきビット情報に変換することなく検出パルス信号、もしくは検出パルス信号に対応した情報を出力してもよい。

このように、原稿１に付与された磁性体１１１、１１２に対して所定の交番磁界を与えることにより、各磁性体が磁化反転する際の急峻なパルス信号が検出され、この検出結果に基づいて原稿１に付与された磁性体１１１、１１２の存在が検出され、磁性体１１１、１１２の検出結果に対応付けられた原稿１の識別情報が検知される。

複写機１０の制御部１１は、磁性体検知装置１００から出力される原稿１の識別情報に基づき、もしくは検知結果に基づき原稿１が複写可または複写不可のいずれの原稿であるかを識別し、複写不可の原稿であると識別した場合は複写機１０の複写動作を禁止する禁止制御を行う。

なお、原稿１の識別情報に基づき、もしくは検知結果に基づき原稿１が複写可または複写不可のいずれの原稿であるかを識別する方法は、制御部１１が原稿１の識別情報もしくは検知結果に基づき図示せぬデータベースに記憶された識別情報もしくは検知結果と複写可、複写不可等の情報を対応付けた管理表に基づき識別してもよく、磁性体検知装置１００が識別情報もしくは検知結果に基づき複写可または複写不可等の情報を出力するようにしてもよい。

また、原稿１の磁性体が検知されることで原稿１が複写不可の原稿であることを認識し、複写動作を禁止する禁止制御を行うような構成としてもよい。

これまで説明したように、本発明に係わる磁性体検知装置１００は、磁性体が磁化反転により急峻な磁気パルスを発するような、所謂大バルクハウゼン効果の特性を有する磁性体を媒体に付与し、媒体に対して所定の磁界を与えることで媒体に付与された磁性体の磁化反転による磁気パルスを検出し、検出信号に基づき媒体に付与された磁性体の存在有無及び識別情報を検知することができるように構成されている。

ところが、識別情報に対応付けされた種々の形状の磁性体を原稿に付与し、原稿を複写機１０のプラテンガラス１４上に任意方向で配置して原稿に付与された種々の形状の磁性体を磁性体検知装置１００で検出してみると、磁性体検知装置１００の励磁コイル１０１を介して発信される磁界の方向とプラテンガラス１４上に置かれた原稿に付与された磁性体の磁化容易軸の方向との関係に対応して、検出される磁性体の磁化反転によるパルス信号の検出出力が異なり、検出出力の値によっては、原稿に付与された磁性体が検知されない、もしくは誤検知される可能性がある。

そこで、本願の発明者らは、磁性体が所定の磁界を受けて磁化反転した際に検出される検出信号の検出出力を比較するために、形状の異なる複数の磁性体を用紙に付与し、用紙に付与された磁性体の磁化容易軸の方向と磁性体に与える所定の磁界の方向とに対応させて図５乃至図７に示すような測定を試みた。

すなわち、１方向の磁化容易軸を有するＩ字型の形状の磁性ワイヤーと ２方向以上の磁化容易軸を有するＬ字型および円形型の形状の磁性ワイヤーの検出出力を測定した。

具体的には、図５乃至図７に示すように、磁性ワイヤーの長さ方向に磁化容易軸を有する磁性ワイヤーを所定の長さの直線状に成形したＩ字型磁性ワイヤー５０１と、Ｌ字状に成形したＬ字型磁性ワイヤー５１１と、円形状に成形した円形型磁性ワイヤー５２１をそれぞれＡ４サイズの用紙５００、５１０、５２０に付与し、各用紙５００、５１０、５２０を複写機１０のプラテンガラス１４上にそれぞれ縦置き（図５（ａ）、（ｂ）、（ｃ）参照）、斜め置き（図６（ａ）、（ｂ）、（ｃ）参照）、横置き（図７（ａ）、（ｂ）、（ｃ）参照）した場合における磁性体検知装置１００で検知される各磁性ワイヤー５０１、５１１、５２１の磁化反転時の磁気パルスの検出出力を測定し、各測定結果を得た。

図５に示すように、各磁性ワイヤー５０１、５１１、５２１が付与された各用紙５００、５１０、５２０をそれぞれ複写機１０のプラテンガラス１４上に縦置きに配置した場合の各磁性ワイヤーの磁化反転時の検出出力は、図５（ａ）に示すように、磁性体検知装置１００の励磁コイル１０１を介して発信される磁界の磁束方向と用紙５００に付与されたＩ字型磁性ワイヤー５０１の磁化容易軸方向とが平行となり、図５（ｂ）に示されるようにＩ字型磁性ワイヤー５０１の保磁力（Ｈｃ）が１エルステッド程度で、磁束電圧（検知出力）が３ｍＶ程度の検知可能な磁束電圧の計測結果が得られた。

また、図５（ｃ）に示すように、磁性体検知装置１００の励磁コイル１０１を介して発信される磁界の磁束方向と用紙５１０に付与されたＬ字型磁性ワイヤー５１１の磁化容易軸方向とは、Ｌ字型磁性ワイヤー５１１の一部分５１１ａの磁化容易軸方向が磁界の磁束方向と平行で、他の部分５１１ｂの磁化容易軸方向が磁界の磁束方向と垂直となり、図５（ｄ）に示すようにＬ字型磁性ワイヤー５１１の保磁力（Ｈｃ）が０．１エルステッド程度で、磁束電圧（検知出力）が２ｍＶ程度の検知可能な磁束電圧の計測結果が得られた。

また、図５（ｅ）に示すように、磁性体検知装置１００の励磁コイル１０１を介して送信される磁界の磁束方向と用紙５２０に付与された円形型磁性ワイヤー５２１の磁化容易軸方向とは、円形型磁性ワイヤー５２１の一部の接線方向の磁化容易軸方向が磁界の磁束方向に対して垂直となり、他の一部の磁化容易軸方向が磁界の磁束方向に対して平行となることで図５（ｆ）に示すように円形型磁性ワイヤー５２１の保磁力（Ｈｃ）が０．１エルステッド程度で、磁束電圧（検知出力）が２ｍＶ程度の検知可能な磁束電圧の計測結果が得られた。

図６に示すように、前述の図５で示した各用紙５００、５１０、５２０をそれぞれ複写機１０のプラテンガラス１４上に斜め置きに配置した場合の磁性体検知装置１００で検知される各磁性ワイヤー５０１、５１１、５２１の磁化反転時の検出出力は、図６（ａ）に示すように、磁界の磁束方向と用紙５００に付与されたＩ字型磁性ワイヤー５０１の磁化容易軸方向とがそれぞれ磁界の磁束方向に対してある角度を有し、磁化反転によるＩ字型磁性ワイヤー５０１の検出出力が前述の図５（ａ）で示した用紙の縦置きに配置した場合と比較して磁束電圧の減少は見られるが、２ｍＶ程度の検知可能な磁束電圧の計測結果が得られた。

また、用紙５１０、５２０に付与されたＬ字型磁性ワイヤー５１１及び円形型磁性ワイヤー５２１は、それぞれ前述の図５（ｂ）及び（ｃ）で示した用紙の縦置きに配置した場合と同様に保磁力（Ｈｃ）が０．１エルステッド程度で磁束電圧（検知出力）が検知可能な２ｍＶ程度の大きさの値の計測結果が得られた。

図７に示すように、前述の図５で示した各用紙５００、５１０、５２０をそれぞれ複写機１０のプラテンガラス１４上に横置きに配置した場合の磁性体検知装置１００で検知される各磁性体５０１、５１１、５２１の磁化反転時の検出出力は、図７（ａ）に示すように、磁界の磁束方向と用紙５００に付与されたＩ字型磁性ワイヤー５０１の磁化容易軸方向とが垂直となり、Ｉ字型磁性ワイヤー５０１の磁気特性が図７（ｂ）に示すような殆どフラットな状態となり、Ｉ字型磁性ワイヤー５０１の磁化反転による検出出力は検知困難な値の計測結果が得られた。

また、用紙５１０に付与されたＬ字型磁性ワイヤー５１１は、前述の図５（ｂ）で示した用紙の縦置きに配置した場合と同様に、Ｌ字型磁性ワイヤー５１１の一部分５１１ｂの磁化容易軸方向が磁界の磁束方向と平行で、他の部分５１１ａの磁化容易軸方向が磁界の磁束方向と垂直となり、図７（ｄ）に示すようにＬ字型磁性ワイヤー５１１の保磁力（Ｈｃ）が０．１エルステッド程度で、磁束電圧（検知出力）が２ｍＶ程度の検知可能な磁束電圧の計測結果が得られた。

また、用紙５２０に付与された円形型磁性ワイヤー５２１は、前述の図５（ｃ）で示した用紙の縦置きに配置した場合と同様に、円形型磁性ワイヤー５２１の一部の接線方向の磁化容易軸方向が磁界の磁束方向に対して垂直となり、他の一部の磁化容易軸方向が磁界の磁束方向に対して平行となることで図７（ｆ）に示すように円形型磁性ワイヤー５２１の保磁力（Ｈｃ）が０．１エルステッド程度で、磁束電圧（検知出力）が２ｍＶ程度の検知可能な磁束電圧の計測結果が得られた。

このように、Ｉ字型磁性ワイヤー５０１では、プラテンガラス１４上に用紙を配置する方向により磁束電圧が大きく異なるが、Ｌ字型および円形磁性ワイヤー５１１、５２１においては、用紙の配置方向による磁束電圧の変化はほとんどなく、用紙の配置方向に関わりなく常に検知可能な検出信号が検出され、誤検知を防止することができる。

なお、本実施例ではＬ字型および円形型の各磁性ワイヤーの形状と、その効果を示したが、これらの形状に限定されることなく、磁性体に与える磁界の方向と磁性体の磁化容易軸方向とにより磁性体の磁化反転による磁気パルスの検出出力が磁性体検知装置で検知可能な範囲であれば種々の形状の磁性体を用いることが可能であり、また、磁性体検知装置の励磁コイルおよび検知コイルの配置も所望の位置、方向で配置してもよい。

図８は、前述で説明したＬ字型および円形型の形状の磁性体とは他の形状の磁性体が付与された用紙の一例を示す図であり、図８（ａ）は、一本の磁性ワイヤーがＶ字型の形状に形成されて付与された用紙８１、図８（ｂ）は、一本の磁性ワイヤーがコの字型の形状に形成されて付与された用紙８２、図８（ｃ）は、二本の磁性ワイヤーがＶ字型の形状に配置され、Ｖ字のなす角が９０度より小さい範囲で付与された用紙８３、図８（ｄ）は、二本の磁性ワイヤーがＶ字型の形状に配置され、Ｖ字のなす角が９０度より大きい範囲で付与された用紙８４、図８（ｅ）は、三本の磁性ワイヤーがコの字型の形状に配置されて付与された用紙８５、図８（ｆ）は、三本の磁性ワイヤーが複数のＶ字型の形状に配置され付与された用紙８６である。

前述で説明したＬ字型および円形型の形状の磁性体の他に、図８（ａ）乃至（ｆ）に示すような形状の磁性体が付与された用紙８１、８２、８３、８４、８５、８６であっても、これら用紙が複写機１０のプラテンガラス１４上に配置される方向に関わりなく所定の磁界を与えることで、各磁性体の磁化反転による検出信号の検出出力が磁性体検知装置で検知可能な検出出力として得られ、これまでに説明したことと同様な効果が得られる。
以上の説明では、原稿１に形成された識別情報に対応付けされた複数の磁性体に対して交番磁界を与え、各磁性体の磁化反転による磁気パルスの検出結果に基づき原稿１に付与された識別情報を検知する磁性体検知装置１００を備えた複写機１０の例について説明した。

ここでは、原稿１に形成された識別情報に対応付けされた複数の磁性体に対して交番磁界を与え、各磁性体の磁歪振動による電磁波の検出結果に基づき原稿１に付与された識別情報を検知する磁性体検知装置２００を複写機１０に適用した場合について説明する。

なお、複写機１０の磁性体検知装置１００を磁性体検知装置２００と置き換え、磁性体検知装置２００で検知可能な磁性体が磁界を受けることで磁歪振動するような磁気特性を有する磁性体を媒体に付与する他は、前述で説明した複写記１０の構成及び動作と同様であるので、ここでは、磁性体検知装置２００の構成及び磁性体検知装置２００が媒体に付与された識別情報に対応付けされた複数の磁性体を検出する動作について詳細に説明する。

図９は、磁性体検知装置２００の要部の構成を示すブロック図である。

図９に示すように、磁性体検知装置２００は、原稿２１に付与された識別情報２１０に対応付けされた複数の磁性体に所定の交番磁界を与え、各磁性体が磁歪振動により発する電磁波を検出することで、原稿２１に付与された各磁性体の存在を検知するように構成されている。

なお、励磁コイル１０１から発信される交番磁界は、所定の低周波から所定の高周波へ順次変化し、所定の高周波に達したら再び所定の低周波から所定の高周波へ順次変化するような動作を繰り返すように構成されている。

磁性体検知装置２００の構成は、具体的には、励磁コイル１０１を介して低周波から高周波へ順次変化する所定の交番磁界を発信させるための制御を行う励磁回路２０３と、励磁コイル１０１から発信される所定の交番磁界を受けることで、原稿２１に付与された各磁性体が磁歪振動し、その際に発せられる電磁波を検知コイル１０２を介して電圧信号で検出する検知回路２０４と、検知回路２０４で検出された検出信号に基づき原稿２１に付与された各磁性体の情報をビット出力するビット出力部２０７と、励磁回路２０３及び検知回路２０４との周波数制御を行う周波数制御回路２０５を備えている。

なお、周波数制御回路２０５は、励磁回路２０３で生成した交番磁界の周波数に対応して検知回路２０５の図示せぬバンドパスフィルター回路等の設定周波数を帯域制限等の制御動作を行う。

このように構成された磁性体検知装置２００は、例えば励磁回路２０３において、図示せぬ電圧制御発振回路（例えば、ＶＣＯ＝Ｖｏｌｔａｇｅ Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｄ Ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ等）に電圧を供与し、電圧制御発振回路で制御された電圧に応じた波形信号を生成し、生成された波形信号を電力増幅して励磁コイル１０１を介して低周波から高周波へ、もしくは高周波から低周波へ連続して直線的に変化する交番磁界を発信するような制御を行う。

なお、ここでは、所定の低周波から所定の高周波へ連続して直線的に変化する交番磁界を間欠的に発信する。

具体的には、所定の低周波の交番磁界を一定時間発信後、一定時間発信を停止し、次に高い所定周波数の交番磁界を一定時間発信後、一定時間発信を停止して順次同様な発信と発信停止を所定の高周波に達するまで繰り返す。

そして、交番磁界の周波数が所定の高周波に達したら、再び所定の低周波から所定の高周波へ連続して直線的に変化する交番磁界の発信と発信停止の動作を繰り返す。

このように励磁コイル１０１からは所定の低周波から所定の高周波へ連続して直線的に変化する交番磁界が間欠的に励磁コイル１０１から発信され、検知回路２０４は、各磁性体が交番磁界を受けて磁歪振動することで、原稿２１に付与された各磁性体が発する電磁波を検知コイル１０２を介して検出し、検出信号に基づき原稿２１の各磁性体の有無の情報を「１」または「０」の値でビット出力する。

具体的には、検知コイル１０２を介して検出された各磁性体の磁歪振動により発せられる電磁波は、電圧信号の受信信号として検出され、検知回路２０４内の図示せぬバンドパスフィルター回路等で濾波され、図示せぬ増幅回路等で増幅されて原稿２１に付与された各磁性体の存在が検出信号としてビット出力部２０７へ出力される。

ビット出力部２０７は、入力された検出信号に基づき「１」または「０」の値で表現されたビットの情報に変換し、複写機の制御部１１へ出力される。

なお、ビット出力部２０７からは、原稿２１に付与された各磁性体がそれぞれ検出された場合は、例えば「１」の値、検出されなかった場合は、例えば「０」の値で表現されて出力される。

このように構成された磁性体検知装置２００が原稿２１に付与された識別情報に対応付けされた複数の磁性体を検出する動作について図１０を参照しながら詳細に説明する。

図１０において、図１０（ａ）は、識別情報２１０に対応付けされた複数の磁性体が付与された原稿２１を示す図であり、図１０（ｂ）は、磁性体検知装置２００の検知回路２０４で検出された原稿２１に付与された各磁性体の検出信号の一例を示す図である。
図１０（ａ）に示すように、原稿２１には識別情報２１０に対応付けられた磁性体２１１ａ、２１１ｂ、２１２ａ、２１２ｂが付与されており、各磁性体は、フェライトやアモルファス等の細い薄箔の磁性体で、外部から磁界を受けることで寸法変化を起こす、いわゆる磁歪特性を有している。

磁性体２１１ａと２１１ｂとは、磁性体２１１ａと２１１ｂとでＬ字型の形状に配置されて構成され、磁性体２１１ａと２１１ｂとは、長さが等しく同一の共振周波数（例えばｆ２、詳細は後述する）を有している。

また、磁性体２１２ａと２１２ｂとは、磁性体２１２ａと２１２ｂとでＶ字型の形状に配置されて構成され、磁性体２１２ａと２１２ｂとは、長さが等しく同一の共振周波数（例えばｆ１、詳細は後述する）を有している。

このような磁性体２１１ａ、２１１ｂ、２１２ａ、２１２ｂに対して低周波から高周波へ、もしくは高周波から低周波へ順次変化する所定の交番磁界を与えると、各磁性体は、特定の周波数の交番磁界を受けた時に最も大きく磁歪振動する。

また、各磁性体が最も大きく磁歪振動する交番磁界の周波数は、各磁性体の大きさや形状等に対応した保磁力よって異なり、各磁性体の大きさや形状等に応じてそれぞれ固有の周波数（以下、「共振周波数」という。）を有する。

また、逆に各磁性体が磁歪振動することで、各磁性体が寸法変化を起こし、各磁性体から電磁波が発せられる。

このようなことから、原稿２１に付与された磁性体２１１ａ、２１１ｂ、２１２ａ、２１２ｂに対して各磁性体固有の共振周波数に対応した交番磁界を与えて磁歪振動させ、各磁性体が発する電磁波を検出することで原稿２１に付与された各磁性体２１１ａ、２１１ｂ、２１２ａ、２１２ｂの存在を検出することができる。

具体的には、交番磁界を受けて最も大きく磁歪振動する共振周波数がｆ２の磁性体２１１ａ、２１１ｂが励磁コイル１０１を介して発せられる所定の低周波から所定の高周波へ順次変化する交番磁界を受けると、交番磁界の周波数がｆ２近傍の時に、磁性体２１１ａ、２１１ｂが磁歪振動し、電磁波を発する。

また、交番磁界を受けて最も大きく磁歪振動する共振周波数がｆ１の磁性体２１２ａ、２１２ｂが励磁コイル１０１を介して発せられる所定の低周波から所定の高周波へ順次変化する交番磁界を受けると、交番磁界の周波数がｆ１近傍の時に、磁性体２１２ａ、２１２ｂが磁歪振動し、電磁波を発する。

各磁性体２１１ａ、２１１ｂ、２１２ａ、２１２ｂから発せられた電磁波は、検知コイル１０２を介して受信され、検知回路２０４により図１０（ｂ）に示すような検出信号Ｌ、Ｍで検出される。

ビット出力部２０７は、検知回路２０４により検出された検出信号Ｌ、Ｍに基づき、例えば交番磁界の周波数がｆ１近傍での検出信号の有無の情報を１ビット目の情報、交番磁界の周波数がｆ２近傍での検出信号の有無の情報を２ビット目の情報として対応付けを行い、図１０（ｂ）に示すような検出信号Ｌ、Ｍが原稿２１から検出された場合は、検出信号に基づきビット出力部２０７が１ビット目の情報として交番磁界の周波数がｆ１近傍での検出信号が「有」で「１」、２ビット目の情報として交番磁界の周波数がｆ２近傍での検出信号が「有」で「１」の各値に設定された「１１」の情報に対応付けを行い、原稿２１に付与された識別情報２１０を「１１」のビット情報として出力する。

なお、磁性体検知装置２００は、所定の低周波から所定の高周波へ連続して直線的に変化する交番磁界を励磁コイル１０１を介して間欠的に発信し、交番磁界の発信が一時停止された一定時間内で磁性体２１１ａ、２１１ｂ、２１２ａ、２１２ｂの磁歪振動により発する電磁波を励磁コイル１０２を介して受信するので、励磁コイル１０１が検知コイル１０２を兼ねるような構成としてもよい。

以上説明したように、磁界が与えられることにより信号を発生する磁性体を媒体の識別情報に対応付けて付与し、媒体に付与された磁性体が少なくとも２方向以上の磁化容易方向を有することで磁性体検知装置が媒体を検知する方向による磁性体の誤検知が低減され、媒体を特定する情報の検知精度をより向上させることが可能となる。

本発明に係わる磁性体検知装置１００を備えた複写機１０の概略図 本発明に係わる磁性体検知装置１００の要部の構成を示すブロック図 原稿１に付与された磁性体１１１、１１１の形状と各磁気特性を示す図 原稿１に付与された磁性体１１１、１１１の検出信号波形及び検出パルス信号波形を示す図 複写機１０のプラテンガラス１４上に用紙を縦置きした場合の用紙に付与された形状の異なる複数の磁性体の検出出力の測定結果 複写機１０のプラテンガラス１４上に用紙を斜め置きした場合の用紙に付与された形状の異なる複数の磁性体の検出出力の測定結果 複写機１０のプラテンガラス１４上に用紙を横置きした場合の用紙に付与された形状の異なる複数の磁性体の検出出力の測定結果 Ｌ字型および円形型の形状の磁性体とは他の形状の磁性体の一例を示す図 磁性体検知装置１００とは他の磁性体検知装置２００の要部の構成を示すブロック図 原稿２１に付与された磁性体２１０、２１１の検出信号波形及び検出パルス信号波形を示す図

符号の説明

１、２１ 原稿
１０ 複写機
１１ 制御部
１２ 画像読取処理部
１３ 画像生成処理部
１４ プラテンガラス
１５ プラテンカバー
１６ 用紙トレイ
１７ 排紙トレイ
８１、８２、８３、８４、８５、８６、５００、５１０、５１１ 用紙
１００、２００ 磁性体検知装置
１０１ 励磁コイル
１０２ 検知コイル
１０３、２０３ 励磁回路
１０４、２０４ 検知回路
１０５ タイミング制御部
１０６ 信号処理部
１０７、２０７ ビット出力部
１１０、２１０ 識別情報
１１１、１１２、５０１、５１１、５１１ａ、５１１ｂ、５２１ 磁性体
２０５ 周波数制御回路

Claims (4)

1. 交番磁界が与えられることにより磁化反転し、該磁化反転時にパルス信号を発生するワイヤー状の磁性体が付与された媒体であって、
   前記磁性体は、該磁性体の長さ方向に磁化容易軸を有し、該磁性体が付与された媒体が前記交番磁界の方向に対して任意の方向で配置された際に、該磁性体の磁化容易軸の方向が前記交番磁界の方向と異なる方向を向くように円形状に成形されて前記媒体に付与され、
   前記交番磁界が与えられることにより前記磁性体の前記形状に応じたタイミングで発生する磁化反転時のパルス信号の検出出力に基づき前記媒体を特定する情報を形成する
   ことを特徴とする媒体。
2. 交番磁界が与えられることにより磁化反転し、該磁化反転時にパルス信号を発生するワイヤー状の磁性体が付与された媒体であって、
   前記磁性体は、該磁性体の長さ方向に磁化容易軸を有し、該磁性体が付与された媒体が前記交番磁界の方向に対して任意の方向で配置された際に、該磁性体の磁化容易軸の方向が前記交番磁界の方向と異なる方向を向くようにＬ字状に成形されて前記媒体に付与され、
   前記交番磁界が与えられることにより前記磁性体の前記形状に応じたタイミングで発生する磁化反転時のパルス信号の検出出力に基づき前記媒体を特定する情報を形成する
   ことを特徴とする媒体。
3. 交番磁界が与えられることにより磁化反転し、該磁化反転時にパルス信号を発生するワイヤー状の磁性体が付与された媒体を検知する磁性体検知装置であって、
   前記媒体に付与された磁性体に前記交番磁界を与え、該交番磁界により前記磁性体の形状に応じたタイミングで発生する磁化反転時のパルス信号を検出する検出手段と、
   前記検出手段で検出された前記磁性体から発生されるパルス信号の検出出力に基づき前記媒体に付与された磁性体により形成される情報を検知する検知手段と
   を具備し、
   前記磁性体は、該磁性体の長さ方向に磁化容易軸を有し、該磁性体が付与された媒体が前記交番磁界の方向に対して任意の方向で配置された際に、該磁性体の磁化容易軸の方向が前記交番磁界の方向と異なる方向を向くように円形状に成形されて前記媒体に付与されている
   ことを特徴とする磁性体検知装置。
4. 交番磁界が与えられることにより磁化反転し、該磁化反転時にパルス信号を発生するワイヤー状の磁性体が付与された媒体を検知する磁性体検知装置であって、
   前記媒体に付与された磁性体に前記交番磁界を与え、該交番磁界により前記磁性体の形状に応じたタイミングで発生する磁化反転時のパルス信号を検出する検出手段と、
   前記検出手段で検出された前記磁性体から発生されるパルス信号の検出出力に基づき前記媒体に付与された磁性体により形成される情報を検知する検知手段と
   を具備し、
   前記磁性体は、該磁性体の長さ方向に磁化容易軸を有し、該磁性体が付与された媒体が前記交番磁界の方向に対して任意の方向で配置された際に、該磁性体の磁化容易軸の方向が前記交番磁界の方向と異なる方向を向くようにＬ字状に成形されて前記媒体に付与されている
   ことを特徴とする磁性体検知装置。

Images