JP2938557B2 - カード記録装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、付与されるエネルギにより情報が記録ある
いは消去されるカードに情報を記録するカード記録装置
に関する。

（従来の技術） 従来、電話機、券売機等で用いられている金額減額式
のカード、すなわちプリペードカードでは、使用回数の
限定できない高額の金額の場合に、残高があるにもかか
わらず、印字エリアがなくなり使用できなくなる、ある
いは、小さな字を印字するのが困難であるなどの理由に
より、残額などの更新記録（印刷）が採用されていない
ものとなっている。そこで、使用残額（あるいは使用可
能な度数）などを穴開けなどにより概略的に知らせるな
どの工夫がなされている。このため、使用履歴や正確な
残高などを知ることができないという問題点があった。

これに対し、情報の書込み及び消去が可能な可逆性記
録層を有する記録媒体を用いて、情報の書込み及び消去
を行う記録装置が発明されている。例えば、実開平２−
19568号公報には、情報を記録媒体に対して熱的に印字
する印字手段と印字された情報を熱的に消去する消去手
段とを備え、フレキシブルディスクカートリッジの熱可
逆性記録層に記録される情報を消去手段としてのヒータ
ヘッダにより消去し、印字手段としてのムービングサー
マルヘッドを使用して情報の書込みを行う構成が開示さ
れている。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら、従来における情報の印字記録及び消去
が繰り返し可能な記録媒体に対する印字記録及び消去装
置においては、情報の消去を行いその後に情報の印字記
録を行うように構成しているために、印字記録手段及び
消去手段を各々設けなければならず、装置を小型化でき
ないという問題点があった。また、記録媒体への情報の
印字記録処理及び消去処理はこれ以外の処理、例えば磁
気記録層が設けられている場合には磁気記録層に記録さ
れて情報の読取りあるいは情報の書込み等の処理に比較
して処理に要する時間が多く必要であるために、記録手
段と消去手段との占める処理時間が記録媒体の処理時間
を律速し、従来のように記録媒体の処理手順に、記録手
段及び消去手段が夫々設けられている構成では記録媒体
の高速処理要求に応えられないという問題点があった。

そこで本発明は、上述の問題点に鑑みてなされたもの
であり、装置自体を小型化することができ、また、記録
媒体の処理を高速に行うことができる記録装置を提供す
ることを目的とする。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明は上記課題を解決するために、磁気情報が記録
される磁気記録層と第１の温度に加熱されることにより
可視可能な画像が記録され、前記第１の温度とは相違す
る第２の温度に加熱されることにより前記画像が消去さ
れる画像記録層とを備え、この画像記録層に前記画像が
記録されているカードを搬送する搬送手段と、この搬送
手段上に設けられ、前記カードの磁気記録層に記録され
ている磁気情報を読み取る読取手段と、前記搬送手段上
かつ搬送方向について前記読取手段の後段に設けられ、
前記画像記録層に記録されている画像について前記カー
ドの直交方向に沿う１ライン分を新たな画像に書き換え
記録する間において、画像を記録する１群の画素につい
ては前記画像記録層を前記第１の温度にかつ１画素記録
周期内において間欠的に加熱し、前記１群の画素以外に
ついては記録されている画像を消去するために前記１群
の画素への加熱と同時に前記画像記録層を前記第２の温
度に加熱する熱記録手段とを具備したことを特徴とす
る。

（作用） 本発明においては、磁気記録層と第１の温度に加熱さ
れて可視可能な画像が記録され、第２の温度に加熱され
て画像が消去される画像記録層とを備え、この画像記録
層に画像が記録されているカードを搬送し、このカード
の磁気記録層に記録されている磁気情報を読み取り、カ
ードの直交方向に沿う１ライン分を新たな画像に書き換
え記録する間において、画像を記録する１群の画素につ
いては画像記録層を第１の温度にかつ１画素記録周期内
において間欠的に加熱し、１群の画素以外については記
録されている画像を消去するために１群の画素への加熱
と同時に画像記録層を第２の温度に加熱するものであ
る。

（実施例） 以下、本発明の記録装置の一実施例を図面を参照しな
がら詳細に説明する。

第１図は本発明の記録装置を適用した、携帯可能な記
録媒体（以下、カードと呼ぶ）に可視可能な情報の記録
及び消去を行なうエネルギー付与手段を備えたカード処
理装置を模式的に示したものである。カード10は図示し
ないカード搬送手段によって搬送され、カード10に設け
られる磁気記録層に記録されていたカードの真偽及び履
歴データなど情報が読取り磁気ヘッド11で読み取られ
る。次に、書き込み磁気ヘッド12で新たな使用に関する
データが磁気記録層に書き込まれる。さらに、記録およ
び消去のエネルギーをカード10の表示部に付与して、こ
の表示部に可視可能な情報の記録及び記録されている可
視可能な情報の消去を行なうエネルギ付与手段であるサ
ーマルヘッド熱記録手段13により、磁気記録層に記憶さ
れている表示部への可視可能な情報に関する情報にした
がい、表示部に可視可能な情報の記録および消去が行わ
れる。次に読み取り磁気ヘッド14で磁気記録層に記憶さ
れてた情報が読み取られ、磁気記録情報の確認が行われ
た後、排出口16に出される。カード10の真偽等に問題が
あるときには、ストッパー15が作動し、カード10を停止
させて投入口17に返却する。

カード10の表示部における画像形成と消去動作を第２
図乃至第５図を用いて説明する。表示部20は第４図にそ
の層構成を示すものであり、履歴温度により透明と白濁
の２つの状態を可逆的に変化する記録層28を有するカー
ド10の１部である。21はサーマルヘッドの１部である発
熱体列であり、22は以前に書き込まれていた情報（画
像）、23は現在書き込んでいる画像である。表示部20を
有するカード10は基材25の一面に磁気記録層26、金属薄
膜層など黒色系統の遮蔽層27、透明と白濁の２つの状態
を可逆的に変化する記録層28、保護層29を順次積層して
得られる。ここで記録層28は、第５図に示すように、常
温状態T1から第１の温度T2の状態に変化した時には透明
状態から白濁状態に変化し、常温状態T1から第２の温度
T3の状態に変化した時には白濁状態から透明状態に変化
する特性を持つ記録材料から構成される。表示部20の可
視画像の記録（形成）は、遮蔽層27を下地色とした状態
で記録層28を選択的に白濁化することによって行われ、
消去は白濁画像を透明化するすることによって遮蔽層27
の下地色を露出化させることにより行われる。ここで使
用した記録層28は約70℃〜約80℃で透明化し、約90℃以
上で白濁が飽和する材料から選択される。加熱温度の上
限は保護層あるいは記録層の耐熱性によって決定され
る。このカード10では約130℃であった。発熱体列21は
画像の１ドットと１対１に対応して設けられ、表示部20
の進行方向あるいはカード10の搬送方向（図中矢印で示
す）に対して横断する方向に１列に配列された複数の発
熱体から構成される。発熱体は表示部20の幅（先に述べ
た横断方向）を記録するのに十分な数が設けられてい
る。固定されたサーマルヘッドの発熱体列21下をカード
10を矢印方向に搬送しながら発熱体列21の発熱体をこの
発明になる記録方式で選択的に発熱させることにより、
新しい画像23を書き込むのと同時に以前に記録された画
像22を消去する、いわゆるオーバーライト記録が実現で
きた。実線の丸印は記録画素を、破線の丸印は消去され
た記録画素を示している。

次に、本発明の記録装置の記録動作を第２図を用いて
説明する。第２図は発熱体列21中のある一つの発熱体
（以下、注目発熱体と呼ぶ）の搬送方向（以下、副走査
方向と呼ぶ）に以前に記録されていた画素像（既画像と
称する）と、注目発熱体に時系列に与えられる印字デー
タ、印字データに基づいて発熱体を駆動する通電パル
ス、発熱体の発熱により昇温したカード記録層の温度、
新たに記録された画素像（印字画像と称する）を模式的
に示している。印字データ、通電パルス、記録層温度、
印字画像は時系列に対応させて示しており、矢印ａ方向
に推移するものとする。また、既画像と印字画像の実線
丸はマーク画素（白濁記録された画素）を、破線丸はス
ペース画素（透明画素）を各々示している。印字データ
の始めはマークデータである。発熱体にはあらかじめ求
められているカード10の記録層28が白濁化する温度に上
昇させる熱エネルギを発生する通電パルスt₁が印加さ
れ、発熱体に対応する位置の表示部の記録層28は白濁化
を生じる第１の温度T2に到達する。記録層28が第１の温
度T2に到達したのちは通電OFFとなり、記録層28の温度
は常温T1に戻るが表示部には白濁記録された画素が形成
される。この場合、既画像は白濁画像であるが、この既
画像に白濁画像が新規に再生されたことになる。カード
10は１画素分搬送され（矢印方向）、次のラインの記録
を行う。次の印字データはスペースデータである。従来
の記録方式ではスペースデータの場合には、発熱体は駆
動されないが、この発明になる記録方式ではスペースデ
ータの場合にも発熱体を駆動、発熱させる。発熱体には
あらかじめ求められているカード10の記録層28を透明化
させる第２の温度T3にするための熱エネルギを発生する
通電パルスt₂が印加され、発熱体に対応する位置の表示
部の記録層28の温度は記録層28が透明化を生じる第２の
温度T3に到達する。記録層28が第２の温度T3に到達する
と通電OFFとなり、記録層温度は常温になるが加熱部分
の記録層は透明化し、下地色が露出する。この部分には
白濁画像が形成されていたが、透明化温度を付与された
ことにより消去された。３番目の印字データはマークデ
ータである。発熱体には通電パルスt₁が印加され、白濁
画像が形成される。以下同様にして、記録層28は記録さ
れるべき印字データがマークデータの場合には第１の温
度T2に、スペースデータの場合には第２の温度T3に上昇
される。

以上のように、本発明の記録装置では記録すべき情報
（印字データ）がスペースデータの場合にはマークデー
タの記録動作とともに透明化動作を同一のエネルギ付与
手段により行うので、すでに記録されている白濁画像を
マークデータの記録動作とともに消去することができ
る。すなわち、カード10の表示面の画像を書き替える際
に、事前に既画像を消去することなしに、既画像の消去
とともに既画像上に新しい画像を直接記録する、いわゆ
るオーバーライト記録を行うことができるので、装置の
小型化及び画像の書き替え時間の大幅な短縮を計ること
ができる。

次に、本発明の他の実施例について、第６図および第
７図を参照しながら説明する。この実施例に係る記録装
置を第６図に示す。第６図は、第１図におけるサーマル
ヘッド熱記録手段13の代わりに半導体レーザ30を書き込
み手段として使用して、カード10の表示部に白濁画像形
成および消去を行う記録装置を模式的に示したものであ
る。カード10は第１図に示した構成と同様であり、熱に
より白濁と透明の状態を呈する表示部を有している。記
録装置は、半導体レーザ30、コリメートレンズ31、シン
リンドリカルレンズ32、ポリゴンミラー33、ｆθレンズ
34、シンリンドリカルレンズ35等を有している。これら
の構成によりレーザビーム照射手段36を構成している。
半導体レーザ30からの発光を印字データにしたがって変
調されたレーザビームは、ポリゴンミラー33の回転によ
って偏向され、カード10の表示面を点順次に走査する。
表示面を照射した光は表示面で光−熱変換されて、照射
された光の量に応じた熱を発生する。この記録装置では
矢印Ａ方向にカード10を搬送させながら、あらかじめ設
定されている記録層28を白濁化あるいは透明化させるた
めに必要な半導体レーザ30の駆動条件に基づき、印字デ
ータに応じて半導体レーザ30を駆動することにより、第
１の実施例と同様に既画像を事前に消去することなしに
新しい画像に直接書き換えることができた。

次に、第７図を用いてこの実施例の記録動作を説明す
る。第７図の上段は印字データを、中段は半導体レーザ
30の駆動パルスを、下段は形成された印字画像を示して
いる。印字データ、通電パルス、印字画像は時系列に対
応させて示し、矢印ｂ方向に推移する。また、印字画像
の実線丸はマーク画素（白濁記録された画素）を、破線
丸はスペース画素（透明画素）を各々示している。この
記録装置では照射光量の変調は画像形成時間（印字周
期）Ｔにおける通電パルスの数と通電パルス周期によっ
て行っている。第１の実施例の書き込み手段であるサー
マルヘッド熱記録手段13では線順次で記録するため加熱
源の抵抗発熱体サイズと画素サイズがほぼ同じである
が、点順次で記録するレーザービーム手段では多くの場
合、主走査方向（ビーム走査方向）の幅が画素サイズよ
り小さいビームスポットを連続的に移動させつつ記録す
るので、発光時間が印字周期内で偏っている場合である
と実際に記録された画素が予定する画素サイズよりも小
さくなる場合がある。本発明の記録方式ではスペースデ
ータの時には、すでに形成されている画素にオーバーラ
イトしてこの画素を消去している。画素を消去するため
には形成されている画素部分の記録層全体を消去温度に
加温しなければならない。ところが、第１図に示した通
電パルスのように、印字周期の前半に偏って半導体レー
ザ30を駆動した場合であると、先に述べたようにビーム
スポット走査により画素を形成するので、スペースドッ
トパターン、すなわち消去温度域サイズが必要な画素サ
イズより小さくなるのですでに形成されている画素の一
部が消去できない現象が発生する恐れがある。そこで、
この現象を避けるために、第２の実施例においてはスペ
ースデータの際の半導体レーザ30による照射が画素領域
全体に平均されるように、第７図に示すように通電パル
スが印字周期内に分散するように組み合わせている。
尚、印字データのマークデータ、スペースデータに対応
する半導体レーザ30の駆動（パルス）条件はカード表示
部の記録層28が各々、白濁化あるいは透明化温度になる
ように設定されているのことは言うまでもない。

以上説明した条件の下に半導体レーザ30を駆動するこ
とにより、第１の実施例と同様に事前に既画像を消去す
ることなしに既画像上に新しい画像を直接記録する、い
わゆるオーバーライト記録ができる。またこの時、第４
図に示したカード10の遮蔽層27の代わりに、レーザビー
ムの吸収効率の良い光−熱変換層を用いても良い。

以上の実施例では白濁状態を画像としたが、白濁状態
を初期状態として透明状態を画像としても良い。また、
この発明を適用できる記録層材料としては実施例の材料
に限定されることなく、熱エネルギーの制御のみで可逆
的な色調変化を与えるロイコ染料を発色源とした記録材
料など、あるいは光エネルギーの制御のみで可逆的な状
態変換が可能な記録材料にも適用できる。

また、本発明の記録装置に適用できる記録及び消去手
段としては、実施例に示したサーマルヘッド記録手段及
びレーザービーム記録手段に限定されることなく、出力
エネルギーを変調できるエネルギー付与手段であれば記
録層材料に合わせて自由に選択することができる。

さらにまた、本実施例では携帯可能な記憶媒体として
の磁気カードに可逆的に目視可能な状態が変化する記録
材料を組み合わせた記録媒体を使用して説明したが、IC
カード、光カードなどに組み合わせて使用することも可
能である。

以上説明したように、本発明の記録装置によれば、既
に形成された画像を事前に消去することなく画像の書き
換えが可能となった。直接書き換えが可能であること、
画像の記録手段と画像の消去手段が１つであるというこ
とは、カードの進入方向あるいは搬送方向を自由に設定
することができるという効果も得られる。また、画像記
録と画像消去とが同一の手段であることにより、装置の
小型化、簡素化が可能となった。さらにまた、画像の記
録及び消去が同一手段であることにより、画像情報の記
録及び消去のために必要な処理時間を画像情報の記録に
必要な処理時間あるいは画像情報の消去に必要な処理時
間と同等にすることができるため、画像情報の記録及び
消去のために必要な処理時間を大幅に短縮することがで
きる。

［発明の効果］ 本発明のカード記録装置によれば、画像の消去と記録
とを同時に行うことにより、装置の小型化、処理時間の
短縮を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の記録装置を適用したカード処理装置を
模式的に示した図、第２図は本発明の記録装置の記録動
作を説明するための図、第３図は第１図に示す装置にお
ける情報の記録及び消去を説明するための図、第４図は
本発明の記録装置に使用されるカードの断面構成を示す
図、第５図は第４図に示したカードの記録層の状態を説
明するための図、第６図は本発明の記録装置の他の実施
例を説明するための概略構成図、第７図は第６図に示し
た装置の記録動作を説明するための図である。 10……記録媒体、13、36……エネルギ付与手段、20……
表示部、26……磁気記録層、28……熱可逆性記録層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平１−304996（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−50897（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−116183（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B41J 2/32 - 2/325 B41M 5/26

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】磁気情報が記録される磁気記録層と第１の
   温度に加熱されることにより可視可能な画像が記録さ
   れ、前記第１の温度とは相違する第２の温度に加熱され
   ることにより前記画像が消去される画像記録層とを備
   え、この画像記録層に前記画像が記録されているカード
   を搬送する搬送手段と、 この搬送手段上に設けられ、前記カードの磁気記録層に
   記録されている磁気情報を読み取る読取手段と、 前記搬送手段上かつ搬送方向について前記読取手段の後
   段に設けられ、前記画像記録層に記録されている画像に
   ついて前記カードの直交方向に沿う１ライン分を新たな
   画像に書き換え記録する間において、画像を記録する１
   群の画素については前記画像記録層を前記第１の温度に
   かつ１画素記録周期内において間欠的に加熱し、前記１
   群の画素以外については記録されている画像を消去する
   ために前記１群の画素への加熱と同時に前記画像記録層
   を前記第２の温度に加熱する熱記録手段と を具備したことを特徴とするカード記録装置。