JP2624582B2

JP2624582B2 - 熱可逆性記録カード

Info

Publication number: JP2624582B2
Application number: JP3066268A
Authority: JP
Inventors: 豊岡部; 洋一西岡; 博代加藤
Original assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Current assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Priority date: 1991-03-29
Filing date: 1991-03-29
Publication date: 1997-06-25
Anticipated expiration: 2012-06-25
Also published as: JPH04301499A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、サーマルヘッド等の熱
的手段により視覚情報の記録・消去を繰り返し行なうこ
とのできる熱可逆性記録カードに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、テレホンカード、（登録商標）オ
レンジカード、ハイウェイカード等の料金前払いのプリ
ペイドカードや、身分証明書、キャッシュカード、定期
券、各種許可証等の証明カードにおいて、これらのカー
ドの過去の使用状況の記録には、磁気記録、ＩＣ、感熱
記録紙、および印刷技術等を用いて記録がなされてい
た。

【０００３】しかし、磁気記録やＩＣ等の記録では、通
常、使用者等に目視での確認ができず、利便性に欠けて
いた。また、感熱記録紙や印刷技術による記録では、記
録の消去ができないために、記録する情報量が多くなる
と、カード内の限られた面積の中では、記録するための
文字が小さくなったり、情報の省略化で対応するため
に、記録が判り難くなったりする問題があった。

【０００４】そのような問題に対処するために、フォト
クロミック材料や液晶材料を用いて記録の消去を可能に
した記録カードが提案されている。このような記録カー
ドとして、例えば、特開平２−９５８９２号公報および
特開平２−１０２０９７号公報等に記載されるものがあ
った。特開平２−９５８９２号公報には、熱書き込み相
転移液晶セルを用い、大地との浮遊静電容量を該液晶セ
ルに印加するための補助電極を具備した定期券について
記載されている。すなわち、定期券への記録には、コレ
スティック相（透明状態）に対して、ビーム走査で加熱
した後、ｆｏｃａｌ−ｃｏｎｉｃ組織にして記録する。
そして、その記録の消去は加熱や電界によりコレスティ
ック相またはスメクティック相に戻して行なうものであ
る。

【０００５】特開平２−１０２０９７号公報には、フォ
トクロミック材料を用い、光学的に記録および消去可能
なカードについて記されている。すなわち、１，３，３
−トリメチルインドリノ−６−ニトロベンゾピリスピラ
ン等のフォトクロミック材料を含んだ記録層にフォトマ
スクを合わせ、紫外線ランプを用いて露光すると、露光
された部分は濃色に変色するので、これを利用して記録
を行なうものである。また、消去は、紫外線フィルタを
装着したタングステンランプで前面露光して退色させて
行なうものである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来技術の記録カードは、次のような問題があった。（１）特開平２−９５８９２号公報に記載された記録カ
ードでは、液晶材料を用いているため、耐熱性が低かっ
た。すなわち、高温にさらされると液晶の相が変化し、
その結果、記録データが破壊される恐れがあった。さら
に、液晶の記録や消去のための作動回路が必要であった
り、使用形態として液晶材料を硝子板に挟んだりするた
め、フレキシブルなカードの製造が困難であった。（２）特開平２−１０２０９７号公報に記載された記録
カードでは、フォトクロミック材料を用い、その情報記
録には紫外線照射のためのマスクが必要なため、記録用
の文字の印字には、それだけ多くのマスクが必要とな
り、実際的に自由に文字を印字することが困難であっ
た。さらに、直射日光等の照射により記録データが破壊
される恐れがあった。

【０００７】そこで、本発明は耐熱性が高く、比較的高
温にさらされても記録されたデータの破壊がなく、ま
た、フレキシブルなカード構造とし、データの記録およ
び消去が容易に行なえる熱可逆性記録カードを提供する
ことを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、前記問題点を
解決するために、所定の形状を有するカード基板上に、
ポリビニルブチラールからなるマトリクス材と飽和カル
ボン酸または該飽和カルボン酸の誘導体が所定の比率で
含有された情報記録用の熱可逆性記録層が、所定の膜厚
で形成された熱可逆性記録カードとするものである。

【０００９】さらにまた、本発明は、カード基板と熱可
逆性記録層との間に下地層を設けた熱可逆性記録カード
とするものである。また、本発明は、カード基板が磁気
記録層または光記録層を持ったカード基板とした熱可逆
性記録カードとするものである。

【００１０】

【作用】本発明で用いる熱可逆性記録層の熱可逆性記録
材料は、ポリビニルブチラールからなるマトリクス材と
飽和カルボン酸または該飽和カルボン酸の誘導体が所定
の比率で含有されたものとしているので、７０（透明状
態が固定される温度）〜２００℃（マトリクス材の溶融
温度）に加熱した後、室温程度に冷却することにより、
前記熱可逆性記録材料は最大の透明度を示し、また、室
温から５７〜７０℃で加熱した後、冷却することによ
り、前記熱可逆性記録材料は最小の透明度を示す。

【００１１】本発明は、前記した性質を持つ熱可逆性記
録材料を用いて、カード基板上に熱可逆性記録層を形成
して熱可逆性記録カードを構成したので、サーマルヘッ
ド等の熱的手段により、例えば７０〜２００℃までの範
囲内の温度に熱した場合、透明状態になり、これを室温
まで冷却すると、透明状態が固定される。続いて、例え
ば５７〜７０℃の範囲内の温度に熱した場合、不透明状
態になり、これを室温まで冷却すると、不透明状態が固
定される。これにより、視覚情報を繰り返し記録および
消去することが可能になる。

【００１２】

【実施例１】以下、図面を参照して本発明の熱可逆性記
録材料の実施例につき説明する。なお、この実施例で述
べる使用材料および数値的条件は本発明の範囲内の単な
る一例にすぎず、従って、本発明がこれら使用材料およ
び数値的条件にのみ限定されるものでないことは理解さ
れたい。

【００１３】図１は、本発明の実施例を示す熱可逆性記
録カードの一構成を示す斜視図である。この熱可逆性記
録カード１０は、例えば、膜厚２００μｍのポリエステ
ル製のカード基板１１を有し、そのカード基板１１の表
面上には、膜厚１０μｍの黒色下地層１２が形成されて
いる。さらに、その黒色下地層１２の表面には膜厚２０
μｍの熱可逆性記録層１３が形成されている。

【００１４】つぎに、本発明の熱可逆性記録カード１０
の製造方法を示す。膜厚２００μｍのポリエステル製の
カード基板１１を用意し、その表面に塩化ビニル−酢酸
ビニル共重合体を１０重量部、カーボンブラックを２重
量部、およびメチルエチルケトンを２００重量部混合攪
拌して溶液状にしたものを、バーコート法により、乾燥
膜厚が１０μｍになるように塗布して、下地層１２を形
成した。

【００１５】つぎに、ポリビニルブチラールとしてエス
レックＢ（商品名，積水化学工業（株）製）を５重量部
と、飽和カルボン酸およびその誘導体としてステアリン
酸を３重量部用意し、これらの材料を５０重量部のテト
ラヒドロフラン（以下、ＴＨＦと略す）に溶解し、熱可
逆性記録材料の塗布溶液を調製する。この溶液を、バー
コート法により、乾燥後の膜厚が１０μｍになるよう
に、上記下地層１２上に塗布し、塗膜を乾燥して熱可逆
性記録カード１０を製造した。

【００１６】本発明における熱可逆性記録層１３は、ポ
リビニルブチラールからなるマトリクス材と飽和カルボ
ン酸およびその誘導体とを含むものである。本発明で使
用できる飽和カルボン酸としては、上記実施例に限られ
るものではないが、例えば、カプリン酸、ラウリン酸、
ミリスチン酸、パルミチン酸、ステアリン酸、アラキン
酸、ベヘン酸、リグノセリ酸等が好適である。これらは
炭素数が、１０〜２４の飽和カルボン酸に相当する。ま
た、その誘導体としては、次のものに限られるものでは
ないが、例えば、アミノ基、アルデヒド基、水酸基等が
好適である。

【００１７】また、前記マトリクス材と、飽和カルボン
酸およびその誘導体との混合比は、飽和カルボン酸およ
びその誘導体を重量比で、１：１より多く含ませると熱
可逆性記録材料の成膜が困難となり、２０：１より少な
くすると熱可逆性が小さくなるので、１：１〜２０：１
の範囲内とするのが好適である。また、本発明で、ポリ
ビニルブチラールから成るマトリクス材と、飽和カルボ
ン酸およびその誘導体とを含むとは、これらのみの場合
は勿論のこと、これらに加え熱可逆性記録材料の膜質を
向上させる物質、潤滑性を向上させる物質等の他の物質
を含む場合も意味する。

【００１８】また、熱可逆性記録材料の実際の使用に当
たっては、これらを好適な材料からなる基板、フィルム
等のような支持体に被着させて用いるために、熱可逆性
記録材料の塗布溶液を調製する場合がある。その際に
は、マトリクス材および飽和カルボン酸およびその誘導
体を溶剤に溶かして塗布溶液を得るのが良い。そのため
の溶剤としては、次のものに限られるものではないが、
テトラヒドロフラン、メチルエチルケトン、メチルイソ
ブチルケトン、クロロホルム、四塩化炭素、エタノー
ル、トルエン、およびベンゼン等の中から選ばれた一種
を用いるか、または二種以上を混合して用いるのが良
い。また、塗布溶液調製時に必要ならば、溶剤を加熱し
て用いても良い。

【００１９】次に、以上のように構成される熱可逆性記
録カードの使用例を図２および図３に基づいて説明す
る。図２は、本発明の熱可逆性記録カードの使用例を説
明するための説明図であり、図３は、本発明で用いた熱
可逆性記録材料の温度に対する光の透過の状態を示した
特性図である。熱可逆性記録カード１０の使用に当たっ
ては、図２に示すように、記録カード１０に情報を記録
するための記録装置２０を用意する。この記録装置２０
は、記録用の情報（例えば、「あ」「い」「う」「え」
「お」）が格納されたホストコンピュータ等で構成さ
れ、さらに情報印字用のサーマルヘッド２１ａおよび情
報消去用の加熱ロール２１ｂ等を有する印字部２１が備
えられている。

【００２０】この記録装置２０を使用した熱可逆性記録
カード１０の使用手順は次のようになる。（１）カード使用者は、熱可逆性記録カード１０を記録
装置２０の印字部２１に挿入する。（２）記録装置２０は記録カード１０が挿入されたのを
感知して、記録用の情報（例えば、「あ」「い」「う」
「え」「お」）を印字するように印字部２１に対して指
令を送る。この指令を受けた印字部２１はサーマルヘッ
ド２１ａを用いて、例えば、印字電力０．１Ｗ／ｄｏｔ
ｓ、印字時間１ｍｓｅｃの条件でカード基板１１の熱可
逆性記録層１３に印字を開始する。（３）サーマルヘッド２１ａにより熱可逆性記録層１３
に印字された「あ」「い」「う」「え」「お」の部分が
７０〜２００℃（Ｔ₃以上）に熱せられ、その部分が透
明状態となる（図３のＡ）。（４）印字終了後、カード使用者が記録カード１０を記
録装置２０から取り出すと、その記録カード１０は、例
えば約２５℃程度の室温（ＲＴ）まで冷却され、「あ」
「い」「う」「え」「お」の印字部分が透明に固定され
る（図３のＢ）。この場合、透明状態と不透明状態との
透過率比で示したコントラストは、例えば、１０（波長
５５０ｎｍの光に対する透過率比）となり、これによ
り、使用者は目視で記録情報「あ」「い」「う」「え」
「お」を認識できると共に、次回に使用するまで、この
記録情報を保持することができる。（５）使用者が、記録カード１０上に前回の情報を消去
して別の情報を記録するために、再度、記録装置２０に
記録カード１０を挿入すると、印字部２１の加熱ロール
２１ｂにより、例えば５７℃〜７０℃（Ｔ₁〜Ｔ₃）の
範囲で記録カード１０が熱せられ、熱可逆性記録層１３
は不透明状態となり（図３のＣ）、前回記録された情報
が消去される。

【００２１】また、別の情報を記録せず、前回記録され
た情報を消去するだけの場合は、５７℃〜７０℃の範囲
で記録カード１０を熱して熱可逆性記録層１３を不透明
状態とした後、そのまま、室温まで冷却すれば、その不
透明状態が固定され（図３のＤ）、使用者は、前回記録
された情報が消去された記録カード１０を手にすること
ができる。

【００２２】なお、本発明は、前記した実施例に限定さ
れず、本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能であ
る。例えば、その変形例として次のようなものがある。（１）カード基板１１の材料としてポリエステルを用い
たが、例えば、紙、プラスチックフィルム、金属等でも
良いし、従来使用されているテレホンカード、オレンジ
カード、ハイウェイカード、身分証明書、キャシュカー
ド、定期券、各種許可証等に用いられているカード基板
を用いてもよい。（２）カード基板に形成した熱可逆性記録層を目視し易
いように、下地層１２を設けたが、これを設けずに、カ
ード基板１１の表面に直接、熱可逆性記録層１３を設け
てもよい。（３）熱可逆性記録層１３は、カード基板１１または下
地層１２の表面の全面に塗布しても、その一部に塗布し
ても良い。また、熱可逆性記録層１３をテープ状に別に
生成し、カード基板１１または下地層１２に直接、接着
するようにしてもよい。（４）塗布溶液調製時には、溶剤を加熱して用いてもよ
い。（５）記録カード１０には、予め、磁気記録や光記録等
の熱以外による記録層を付けたものを用い、更にその上
に本発明の熱可逆性記録層を設けてもよい。（６）熱可逆性記録材料には、上記実施例の組み合わせ
以外に、ポリビニルブチラールからなるマトリクス材と
飽和カルボン酸とだけで構成してもよい。また、ポリビ
ニルブチラールからなるマトリクス材と飽和カルボン酸
の誘導体とだけで構成してもよい。

【００２３】

【発明の効果】以上詳細に説明したように本発明の熱可
逆性記録カードによれば、マトリクス材をポリビニルブ
チラールとし、マトリクス材に分散させる有機低分子物
質を飽和カルボン酸およびその誘導体とした熱可逆性記
録材料を用いて情報記録用の熱可逆性記録層とすること
により、次のような効果が期待できる。（１）サーマルヘッドのような簡単な熱的手段により情
報記録ができ、自由に文字を印字することができる。こ
れにより、テレホンカード、オレンジカード、ハイウェ
イカード等の料金前払いのプリペイドカードや身分証明
書、キャシュカード、定期券、各種許可証等の証明カー
ド等への幅広い適用が可能である。（２）情報の記録および消去が可能であるため、繰り返
し何回でも使用できる。（３）記録情報を消去するための温度が、例えば５７〜
７０℃と比較的高温であるので、通常の室温では消去さ
れず、記録データの保持性が優れている。（４）熱可逆性記録層がプラスチックス材料からなるの
で、フレキシブルな熱可逆性記録カードとなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示す熱可逆性記録カードの斜
視図。

【図２】本発明の熱可逆性記録カードの使用例の模式
図。

【図３】本発明で用いた熱可逆性記録材料の特性図。

【符号の説明】

１０熱可逆性記録カード１１カード基板１２下地層２０記録装置２１印字部２１ａサーマルヘッド２１ｂ加熱ロール

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】所定の形状を有するカード基板上に、ポ
リビニルブチラールからなるマトリクス材と飽和カルボ
ン酸または該飽和カルボン酸の誘導体が所定の比率で含
有された情報記録用の熱可逆性記録層が、所定の膜厚で
形成されたことを特徴とする熱可逆性記録カード。
【請求項２】カード基板と熱可逆性記録層との間に下
地層を設けたことを特徴とする請求項１記載の熱可逆性
記録カード。
【請求項３】カード基板が磁気記録層または光記録層
を持ったカード基板である請求項１記載の熱可逆性記録
カード。