JP3139336B2

JP3139336B2 - 光読取りカード

Info

Publication number: JP3139336B2
Application number: JP07235349A
Authority: JP
Inventors: 正弘萩原; 明宏松岡; 明西原
Original assignee: Mitsubishi Materials Corp
Current assignee: Mitsubishi Materials Corp
Priority date: 1995-09-13
Filing date: 1995-09-13
Publication date: 2001-02-26
Anticipated expiration: 2015-09-13
Also published as: JPH0981971A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、記録層に記録され
た肉眼には見えない情報を紫外線と赤外線のいずれでも
読取ることができる、セキュリティー性に優れた光読取
りカードに関する。本発明の光読取りカードは、例え
ば、ＩＤカード、キャッシュカード、クレジットカー
ド、医療機関向け患者カードといった、本人の確認が必
要な各種カードにおいて、本人確認の目的に利用でき
る。

【０００２】

【従来の技術】磁気記録部を持った各種の情報記録カー
ドの普及には目ざましいものがある。それにつれ、カー
ドの偽造や悪用による犯罪が増加しているため、カード
のセキュリティー性を高めることが望まれている。磁気
記録カードのセキュリティー保持 (本人の確認) は、磁
気記録部にセキュリティー情報として記録した暗証番号
を利用した方式が一般的である。しかし、磁気記録部の
暗証番号を読取る装置が出回る現状では、この方式によ
るセキュリティー性は不十分である。

【０００３】また、偽造を防ぐ目的でカードにホログラ
ムを付与することも行われているが、これはカードの偽
造防止効果しかなく、本人確認の目的には使用できな
い。

【０００４】磁気によらない情報の記録方式として光記
録があり、磁気記録より高密度で情報を記録できるた
め、ＣＤ、ＣＤ−ＲＯＭ、レーザーディスクなどとして
既に広く普及している。これは、例えば、光反射性の基
体表面に光吸収性物質のパターン（ピットと呼ばれる小
孔）を形成することにより情報を記録し、レーザー光を
ピット部に照射して反射光を検出することにより記録さ
れた情報を読取るものである。

【０００５】このような光記録方式をカードの情報記録
に利用することも既に提案されており、例えば、特開昭
63−197694号公報にはこの光情報記録層を２層にし、第
１層と第２層とで互いに相反する光吸収性 (例、第１層
は紫外線または赤外線に吸収性で、可視光に透明であ
り、第２層は可視光に吸収性で、紫外線または赤外線に
透明である；或いは第１層は赤外線に吸収性で紫外線に
透明であり、第２層は赤外線に透明で紫外線に吸収性で
ある) を持たせることにより、両層に記録された情報の
読取りを可能にした証明カードが示されている。

【０００６】また、特開昭63−207695号公報には、名刺
の自動入力を容易にするために、赤外線または紫外線を
吸収するインクにより識別マークを印刷することが提案
されている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】従来の光記録に利用さ
れてきた光記録層は、赤外線か紫外線の一方のみを吸収
するため、記録された情報の読取りには赤外線か紫外線
の一方しか使用することができなかった。紫外線と赤外
線の両方で読取りが可能になれば、２種類の読取り結果
の一致を判定基準に加えることができ、セキュリティー
性が増大する。

【０００８】前述した特開昭63−197694号公報に開示さ
れた光記録カードでは、紫外線と赤外線の両方を読取り
に使用できるが、これは２層の記録層の一方の層は赤外
線で、他方の層は紫外線で読取るものであり、１つの記
録層をその両方で読取ることはできない。記録層を２層
形成すると、コストが増大するのみならず、他方の層の
干渉によって読取り精度が低下することがある。

【０００９】本発明の目的は、１層の記録層で紫外線と
赤外線のいずれでも情報、特にセキュリティー情報の読
取りが可能な、セキュリティー性が向上した光読取りカ
ードを提供することである。

【００１０】光記録層は、紫外線または赤外線吸収剤と
バインダーとを含有する塗料型組成物を用いた塗布法
か、或いは真空蒸着、ＣＶＤ等の気相法のいずれかで形
成される。このうち、塗布法の方が装置が簡便で安価で
あり、大量生産に適している。また、塗布法は、スクリ
ーン印刷等の手法を利用することにより直接パターン状
に塗布することができるという利点もある。

【００１１】しかし、塗布法に用いられてきた従来の紫
外線または赤外線吸収剤は有機物であるため、記録層の
吸収能、従って情報の読取り精度が経時的に低下し、カ
ードの耐久性に問題を生ずる恐れがある。

【００１２】本発明の別の目的は、無機系の紫外線およ
び赤外線吸収剤を利用して、塗布法により形成された記
録層を有する、耐久性に優れた光読取りカードを提供す
ることである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明により、少なくと
も片面が紫外線および赤外線に対して反射性である基材
と、この基材の反射性の表面上に設けた記録層と、この
記録層を被覆する紫外線および赤外線に対して透明な被
覆層とから構成される光読取りカードであって、前記記
録層が、Si、Ti、Ｖ、Cr、Mn、Fe、Co、Ga、Ge、Zr、I
n、SnおよびHfよりなる群から選ばれた１種または２種
以上の金属を合計で全金属量の 0.1〜25原子％の割合で
含有する平均粒子径0.5 μｍ以下の酸化亜鉛粉末10〜90
重量％と、可視光に透明な樹脂90〜10重量％との混合物
から形成された、可視光に透明な情報パターンであるこ
とを特徴とする、記録層に記録された情報を紫外線と赤
外線の両方で読取ることができる光読取りカードが提供
される。

【００１４】

【発明の実施の形態】図１に本発明の光読取りカードの
断面構造を模式的に示す。図示例では、光読取りカード
１は、下から順に基材３、金属反射膜５、記録層７、お
よび透明被覆層９から構成される。

【００１５】基材３は、カードの強度を支持する支持体
であり、従来のカードではコスト、軽量性、耐久性を考
慮して、各種プラスチック、中でも硬質ポリ塩化ビニル
のシートが多用されているが、カード基材の材質は特に
制限されるものではない。カード基材は、印刷インクに
よる印刷が可能で、剛性および耐久性が高く、かつ軽量
であることが望ましい。基材３がプラスチックである場
合、通常は顔料を含有させて不透明とし、印刷が読める
ようにする。基材３の厚みも特に制限されないが、通常
は 0.3〜1.5 mm程度である。

【００１６】基材３は、少なくとも片面が紫外線および
赤外線に対して反射性である必要がある。ここで反射性
とは、反射率が25％以上であればよい。基材３の材質そ
れ自体がこのような反射性を有していれば、金属反射膜
５は不要である。例えば、基材それ自体を金属 (例、ア
ルミニウム板) から作製した場合がそうである。しか
し、一般に安価なプラスチック製のカード基材はこのよ
うな反射性を有していないので、基材３の片面に金属反
射膜５を形成して反射性を付与する。

【００１７】金属反射膜の材質はコスト面からアルミニ
ウムが好ましいが、銀、金などの他の高反射性の金属や
合金も使用できる。Ni、Coなどの強磁性を示す金属また
は合金は、カードが別に磁気記録層を有している場合に
は、磁気記録の読取りを妨害するため使用できない。基
材３の反射面は、乱反射を防止するため可及的に平滑な
表面とすることが望ましい。従って、金属反射膜５は、
真空蒸着等の気相法により形成することが好ましい。金
属反射膜の厚みは 500〜2000Å程度が普通である。

【００１８】基材３の反射性表面 (即ち、図示例では金
属反射膜５を形成した面) の上に、記録層７を設ける。
本発明によれば、この記録層７が、少量の他金属をドー
プした酸化亜鉛粉末と透明樹脂との混合物から形成され
た、可視光に透明な情報パターンにより構成される。こ
こで、透明とは、透過率が70％以上であればよい。記録
層７は必ずしもカードの全面に設ける必要はなく、要求
される情報量に応じて、カードの一部のみに形成しても
よい。この記録層については、後で詳しく説明する。

【００１９】記録層７を保護するため、紫外線および赤
外線に対して透明な被覆層９によって記録層７を完全に
被覆する。この被覆層の材質は、記録層の読取りに使用
する紫外線および赤外線に対して透明であれば特に制限
されず、可視光に対しては透明でも不透明でもよい。被
覆層９の好ましい素材は、透明性に優れたポリカーボネ
ート、ポリエステル、ポリメチルメタクリレート等の熱
可塑性樹脂のフィルムである。被覆層９の厚みは、通常
は50〜500 μｍ、好ましくは75〜250 μｍである。

【００２０】本発明で記録層の形成に用いる酸化亜鉛粉
末は、Si、Ti、Ｖ、Cr、Mn、Fe、Co、Ga、Ge、Zr、In、
Sn、およびHfの１種もしくは２種以上の金属 (以下、こ
れらの金属をドープ金属ということがある) を酸化物と
して含有し、残部が実質的に酸化亜鉛からなる。この粉
末は、酸化亜鉛が示す優れた紫外線吸収能に加えて、ド
ープされた他金属をドープの混入によって赤外線吸収能
も有し、特に近赤外域において従来材に見られない著し
く高い赤外線吸収性を発揮する。

【００２１】このような他金属がドープされた酸化亜鉛
粉末は、例えば、塩化亜鉛とドープ金属の塩化物とを含
有する水溶液にアルカリを加えて塩化物を加水分解する
ことにより、水酸化亜鉛とドープ金属の水酸化物とを共
沈させ、共沈物を焼成して酸化物にするといった、適当
な公知手法により製造することができる。

【００２２】ドープ金属として好ましいのはＶ、Cr、M
n、Co、Ga、Hfである。ドープ金属の含有量（２種以上
のドープ金属を含有する場合はその合計量）は、全金属
量 (即ち、亜鉛との合計量) に基づいて 0.1〜25原子％
とするが、好ましくは１〜15原子％、より好ましくは１
〜10原子％である。ドープ金属の含有量が 0.1原子％未
満では、赤外線吸収能、特に近赤外線に対する高い吸収
能を確保することができない。一方、ドープ金属の含有
量が25原子％を越えると、ドープ金属によっては粉末が
強い色調を帯び、記録層が着色して肉眼で見えるように
なり、本発明で目的とするカードのセキュリティー性が
著しく損なわれる上、それ以上の赤外線吸収能の向上が
ない。

【００２３】本発明で用いる酸化亜鉛粉末の平均粒子径
は、可視光に対する透明性を確保するため、0.5 μｍ以
下とし、特に0.1 μｍ以下とすることが好ましい。平均
粒子径が0.5 μｍを超えると、透明性が低下し、記録層
に記録した情報パターンが肉眼で見えるようになり、カ
ードのセキュリティー性が著しく低下し、或いは失われ
る。

【００２４】記録層７は、上記酸化亜鉛粉末10〜90重量
％と、バインダーとして機能する透明樹脂90〜10重量％
との混合物から形成される。酸化亜鉛粉末が10重量％未
満では、記録層の紫外線および赤外線の吸収性、従って
光による読取り能が不十分となり、これが90重量％を超
えるとバインダーが少なすぎて、記録層の一体性と密着
性が不十分となる。好ましい割合は、酸化亜鉛粉末20〜
80量％、透明樹脂80〜20重量％である。記録層の厚みは
特に制限されないが、通常は 0.1〜10μｍ、好ましくは
0.1〜５μｍの範囲である。

【００２５】透明樹脂は、可視光に対して透明であれば
よく、赤外線または紫外線に対しては透明でも吸収性で
もよい。好ましい透明樹脂の例としては、アクリル樹
脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹
脂、ポリカーボネート樹脂、水溶性アルキッド樹脂、ポ
リビニルアルコール、ポリブチルアルコール、ならびに
アクリル、アクリル−スチレン、もしくは酢酸ビニル系
のエマルジョン型水分散性樹脂等が挙げられる。

【００２６】記録層の形成は塗布法により行うのが簡便
である。即ち、透明樹脂を適当な溶媒に溶解した樹脂溶
液に、樹脂との割合が上記範囲内になるような量の酸化
亜鉛粉末を分散させて塗料組成物を調製し、これをスク
リーン印刷等の適当な手法で所望のパターン状に塗布
し、必要であれば加熱下に乾燥して、溶媒を除去し、場
合により樹脂を硬化させると、情報パターンの形態の記
録層を形成することができる。但し、所望のパターン形
成が可能であれば、他の方法も採用できる。

【００２７】なお、酸化亜鉛粉末、透明樹脂、溶媒のい
ずれについても、所望により２種以上の材料を使用でき
る。また、樹脂溶液には、必要に応じて硬化剤、架橋
剤、硬化促進剤、触媒などを適量配合することができ
る。さらに、塗料に一般に使用される添加剤、例えば、
ｐＨ調整剤、消泡剤、湿潤剤等の１種もしくは２種以上
を少量添加してもよい。

【００２８】記録層に情報を記録するためのパターンの
種類は特に制限されない。例えば、光記録に利用されて
いるようにピット (小孔) の寸法や間隔により情報を記
録することも原理的には可能である。しかし、このよう
な非常に微細なパターンとして記録された情報は、レー
ザー光の走査により読取る必要があり、読取りに時間が
かかると同時に、読取り装置も複雑で高価となる。従っ
て、カードの本人確認用の目的には、よりマクロで簡便
なパターンが好ましい。

【００２９】本発明の記録層に適した情報パターンとし
て、バーコードパターンがある。バーコードはバーの
幅、本数および間隔として数字情報を記録するものであ
り、商品の販売、管理などにおいて広く利用されてい
る。通常のバーコードは肉眼で見えるように黒色インキ
により形成される。このバーコードに光を照射すると、
コードの黒線部では光が吸収され、背景部のみから光が
反射されるため、反射光のパターンを検出することによ
りバーコードとしてパターン化された数字が読取られ
る。

【００３０】本発明の１態様では、上記の酸化亜鉛粉末
と透明樹脂との混合物からなる、可視光に透明なバーコ
ードのパターンを、例えば印刷により基材の反射面の上
に形成する。従って、このバーコードのパターンは肉眼
には見えない。しかし、紫外線または赤外線を照射する
と、バーコードの線がある部分では存在する酸化亜鉛粉
末により照射光が吸収され、残りの背景部分では照射光
が反射されるため、反射光のパターンを検出することに
よって、バーコードパターン化された数字情報を読み取
ることができる。

【００３１】本発明の光読取りカードは、例えば、基材
３の樹脂シートの上に上述したような方法で金属反射膜
５と記録層７の情報パターンを順に形成し、最後に被覆
層９を構成する透明樹脂フィルムを接着剤等により貼付
することにより製造できる。或いは、逆の順序、即ち、
被覆層９を構成する透明樹脂フィルムの上に、上記方法
で記録層７と金属反射膜５を順に形成し、最後に基材３
の樹脂シートを接着等により貼付することによって製造
することも可能である。

【００３２】本発明の光読取りカードは、例えば、ＩＤ
カード、会員カードなどとして有用である。この場合に
は、本人確認のための個人情報（例、暗証番号、誕生日
等の数字) を情報パターン (例、バーコードパターン)
としてカードに記録しておく。記録された情報パターン
は可視光に透明であるため、肉眼ではパターンを見るこ
とができない。この光読取りカードを、紫外線および赤
外線の両方の照射手段と反射光検出手段を備えた紫外・
赤外光読取り装置 (或いは紫外光読取り装置と赤外光読
取り装置の両方) にかけて、記録された個人情報を読取
る。読取った情報と、その場でカード所持者が入力した
情報および／または予め登録されている個人情報との照
合により、カード所持者が本人であることを確認する。

【００３３】読取り装置としては、例えば、情報パター
ンがバーコードである場合には、従来よりバーコードの
読取りに利用されてきたのと同種の装置を用いることが
できる（但し、照射光の波長は変更する）。

【００３４】本発明によれば、紫外線と赤外線の２種類
の光で照合を２回行うことができるため、カードのセキ
ュリティー性が高くなる。例えば、紫外線吸収性のイン
クで同様のカードを偽造しても、赤外線照射によってカ
ードの偽造を判別できる。

【００３５】本発明の光読取りカードはまた、キャッシ
ュカード、クレジットカード、患者カードのように、磁
気により多量の情報が記録される磁気カードとしても利
用できる。この場合には、磁気記録部を本発明の光読取
りカードの裏面側 (図１において基材３の下面) に設け
るか、或いは表面側 (図１の金属反射膜５の上面) に磁
気記録部と本発明にかかる光読取り用の情報パターン部
とを離間して設けることができる。光読取り用の情報パ
ターンとして本人確認に必要な情報を記録しておく。こ
のカードを、上記のように光読取り装置にかけると本人
確認ができ、必要であれば磁気読取り装置によって読み
取った個人情報をさらに照合することによって、セキュ
リティー性を一段と高めることもできる。

【００３６】

【参考例】本例では、ドープした酸化亜鉛粉末の紫外線
および赤外線に対する吸収能と耐久性を実証する。

【００３７】使用した酸化亜鉛粉末は、表１に示すドー
プ金属含有量および平均粒径を有するものであった。こ
れらの酸化亜鉛粉末は、塩化亜鉛とドープ金属の塩化物
とを含有する塩酸酸性水溶液にアンモニア水を添加し、
析出した共沈物を濾取し、水洗・乾燥した後、Ｎ₂雰囲
気中で 400℃で１時間焼成することにより調製した。

【００３８】

【表１】

【００３９】表１に示した記号Ａ〜Ｔの各酸化亜鉛粉末
を、表２に示す割合で有機樹脂および溶媒からなる樹脂
溶液 (溶媒が水の場合にはエマルジョン溶液) と混合し
て塗料化した。この混合は、ガラスビーズを加えたペイ
ントシェーカーにより行い、粒ゲージにより粉末が均一
に分散したことが確認されるまで混合を続けた。

【００４０】得られた塗料組成物を、ガラス板 (厚さ２
mm、可視光透過率91％) にバーコーターで塗布し、100
℃で乾燥することにより、表２に示す厚さの透明皮膜を
形成した。この皮膜の透明性 (全可視光透過率) 、紫外
線・赤外線吸収性 (紫外線および赤外線のカット波長)
、および近赤外線の吸収性 (1000 nm での透過率) の
結果も表２に併せて示す。

【００４１】なお、透過スペクトルは自記分光光度計
(日立製作所製: U-4000型) を用いて測定した。このス
ペクトルから可視光透過率 (JIS R 3106) を求めた。ま
た、紫外域 (380 nm以下) で透過率が５％を示す最大波
長を「紫外線カット波長」とし、赤外域 (810 nm以上)
で透過率が５％を示す最小波長を「赤外線カット波長」
として記録した。さらに、近赤外線の吸収性を評価する
ため、波長1000 nm における透過率を求めた。

【００４２】

【表２】

【００４３】表２からわかるように、本発明において情
報記録用に利用する他金属でドープした酸化亜鉛粉末を
含有させた透明皮膜は、光吸収性粉末を１種類しか含有
していないが、十分な紫外線吸収能を有すると同時に、
1050〜1550 nm より長波長の赤外線を吸収することがで
き、1000 nm の近赤外線の透過率も10〜37％と低く、近
赤外線も含めた赤外線を効果的に吸収した。

【００４４】従って、反射性表面の上に、この透明皮膜
を情報を記録したパターン状に形成すれば、紫外線およ
び赤外線の両方の光によって情報パターンを読取ること
ができることは明らかである。

【００４５】また、表２に示した透明皮膜の耐久性試験
をサンシャインウェザーメータを用いて実施した結果、
200 時間の照射において紫外線・赤外線の吸収能に劣化
は認められなかった。これに対し、従来用いられてきた
有機系の紫外線または赤外線吸収剤を含有する樹脂層を
記録層として用いると、200 時間の照射において光吸収
能に劣化が認められた。

【００４６】

【発明の効果】本発明の光読取りカードは、各種のカー
ド (磁気カードを含む) において、本人を確認するとい
ったセキュリティーの目的に使用することができる。但
し、用途はこれに限られるものではなく、別の目的
(例、画像処理、マスキング )のために情報を記録し、
読取るの場合にも使用できる。

【００４７】この光読取りカードにパターンとして記録
された情報は、紫外線と赤外線の２種類の光によって読
取ることができるため、セキュリティー用に利用した場
合、１層の記録層で二重 (２回) の確認を行うことがで
き、セキュリティー性が向上する。また、紫外線と赤外
線を吸収する物質が無機物であることから、光照射を繰
り返しても劣化が少なく、有機系の紫外線または赤外線
吸収剤を利用した従来の光読取りカードに比べて耐久性
が高い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光読取りカードの断面構造を示す模式
図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平５−67252（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−197694（ＪＰ，Ａ) 特開平６−309534（ＪＰ，Ａ) 特開平７−69627（ＪＰ，Ａ) 実開昭63−130272（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G11B 7/24 B42D 15/10 G06K 19/00 - 19/18

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも片面が紫外線および赤外線に
対して反射性である基材と、この基材の反射性の表面上
に設けた記録層と、この記録層を被覆する紫外線および
赤外線に対して透明な被覆層とから構成される光読取り
カードであって、前記記録層が、Si、Ti、Ｖ、Cr、Mn、
Fe、Co、Ga、Ge、Zr、In、SnおよびHfよりなる群から選
ばれた１種または２種以上の金属を合計で全金属量の
0.1〜25原子％の割合で含有する平均粒子径0.5 μｍ以
下の酸化亜鉛粉末10〜90重量％と、可視光に透明な樹脂
90〜10重量％との混合物から形成された、可視光に透明
な情報パターンであることを特徴とする、記録層に記録
された情報を紫外線と赤外線の両方で読取ることができ
る光読取りカード。
【請求項２】前記情報パターンがバーコードパターン
である、請求項１記載の光読取りカード。