JP2941492B2

JP2941492B2 - 記録媒体

Info

Publication number: JP2941492B2
Application number: JP3151821A
Authority: JP
Inventors: 尚子瀬戸; 眞也戸村
Original assignee: Toshiba Corp; Toshiba Social Engineering Co Ltd
Current assignee: Toshiba Corp; Toshiba Social Engineering Co Ltd
Priority date: 1991-06-24
Filing date: 1991-06-24
Publication date: 1999-08-25
Anticipated expiration: 2014-08-25
Also published as: JPH052666A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば電話器、券売機
などで用いられている金額減額式のカード、いわゆるテ
レホンカード、オレンジカード等のプリペイドカード、
金融機関のＩＤカード、従業員証などの身分証明書、有
価証券等に有用な記録媒体に関する。

【０００２】

【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つまりプリペイドカードでは、使
用回数の限定できない高額な金額の場合に、残額がある
にも拘らず印字エリアがなくなり使用できなくなってし
まったり、小さな字を印字するのが困難である等の理由
により、残額等の更新記録（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（度数）等を穴開
け等により概略的に知らせるようになっている。この
為、使用履歴や正確な残額等を知ることができないと言
う欠点があった。

【０００３】そこで、カード上の記録内容を必要に応じ
て書き替えることができるものが要望され、書き替えの
可能な記録媒体として、例えば米国特許４６９５５２
８、特開昭５７−１１７１４０号公報、実開平２−３８
７６号公報等により、多数提案されている。これらの記
録材料は、加熱の度合いにより白濁状態と透明状態とを
可逆的にとることにより、情報の記録及び消去が行なえ
る。しかしながら、これらの方法には以下のような欠点
がある。

【０００４】可逆性記録層は、バインダーポリマーに第
二成分、その他を分散させることにより形成されるが、
可逆性を持たせるためには、書込エネルギおよび消去エ
ネルギが与えられたときに、第二成分、その他がバイン
ダーポリマー中を自由に運動できなければならない。そ
のため、バインダーポリマーのガラス転移温度（Ｔｇ）
は比較的低く設計される。

【０００５】一方、情報の書込みには多くの場合、サー
マルヘッドが使われているが、バインダーポリマーの硬
度が低いためにサーマルヘッドから与えられるヘッド圧
により記録層が変形および熱履歴を持ち、記録された文
字・記録等の情報を消去した後に画像痕が残存するとい
う問題があった。記録と消去を繰り返す度に、画像痕が
残ってしまうと記録情報の読取り（視認）が困難になっ
てくる。この問題を解決するためにバインダーポリマー
のガラス転移温度（Ｔｇ）を高く設計したり、硬度の高
い保護層を設けるなどの方策がある。

【０００６】しかし、バインダーポリマーのガラス転移
温度（Ｔｇ）を上げると、分散されている第二成分、そ
の他が自由度を失い、良好な可逆性が得られない。ま
た、保護層の機械強度を上げることにより記録層への熱
伝導率が低下し、シャープな濃度変化を起こさせること
ができなくなる等の問題が発生し、可逆的記録特性を損
なわずに記録履歴を完全に無くすことは難しいといった
問題があった。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記のように、従来の
記録媒体は、完全に除去できない記録履歴によって、後
から記録された文字等の情報の視覚認識が妨げられると
いった問題があった。

【０００８】本発明は、上記課題を解決すべくなされた
もので、記録媒体上の記録内容を必要に応じて書き替え
ることができ、しかも、書き替えることにより生ずる記
録履歴が後から記録された文字等の情報の読取りに影響
を及ぼさない記録媒体を提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の記録媒体は、基
材と、この基材の一方の面に積層され、加熱により不透
明状態と透明状態とを可逆的に繰り返すことにより可視
像の記録、消去を繰り返して行うことが可能な可逆性記
録層と、この可逆性記録層と前記基材との間に形成され
た地模様を有する印刷層と、を具備してなる構成とした
ものである。

【００１０】

【作用】本発明は、加熱の度合いにより白濁状態と透明
状態を可逆的に繰り返すことにより可視像の記録、消去
を繰り返して行うことが可能な可逆性記録層の下に地模
様の印刷を施した印刷層を設けることにより、可逆性記
録層の非画像部の画像痕または記録領域のノイズが目立
たなくなる。これにより、記録および消去を繰り返して
も情報の視覚認識が妨げられることがない。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の一実施例について図面を参照
して説明する。

【００１２】図１は、本発明の記録媒体としての金額減
額式のカード１の断面構成を示すものである。このカー
ド１は、例えばガラス、プラスチック、紙、布、金属等
からなる基材２と、この基材２の一方の面に積層され印
刷面１ａを有する印刷層３と、基材２の他面に積層され
た磁気記録層４と、この磁気記録層４上に積層された印
刷面１ｂを有する反射層兼用の印刷層５と、この印刷層
５の上に積層され記録面１ｃを有する可逆性記録層６と
を具備してなる。

【００１３】そして、カード１の表面、すなわち、印刷
層３の印刷面１ａには、図２に示すようにカード１の金
額、挿入方向矢印、図示しない絵柄等のカード情報８ａ
が印刷されている。また、カード１の中間層である印刷
層５の印刷面１ｂには、図３に示すように細かい地模様
８ｂが予め印刷されている。さらに、カード１の裏面、
すなわち、可逆性記録層６の記録面１ｃには、図４に示
すようにそのカード１の利用状況（使用履歴）として例
えば使用日と残額等の利用情報８ｃが記録されるように
なっている。

【００１４】可逆性記録層６の下層に設けられる印刷層
５の地模様印刷面１ｂは、図３に示した図柄に限定され
るものではなく、周期性のある地模様、地模様と下地の
濃度コントラストが可逆性記録層６の記録コントラスト
よりも小さい地模様が全面あるいは可逆記録がなされる
部分にのみ施されていればよい。

【００１５】上記可逆性記録層（表示可変層）６は、加
熱温度の違いにより可逆的に、白濁（不透明）状態と透
明状態が繰り返され、かつ特定温度以下においていずれ
かの状態が安定保持されるものである。

【００１６】上記可逆性記録層６は、二つの状態転移温
度を有していて、加熱温度の違いにより、特定以下に冷
却した時、白濁状態を表すか、或いは透明状態を表す性
質を利用して、上記カード１の利用状況（使用履歴）と
して例えば使用日と残額とに対する記録（表示）及び消
去が自由に出来るようになっている。

【００１７】例えば、図５に示すように、可逆性記録層
６が透明状態において、その温度をＴ１からＴ３に上昇
させたときに、その温度がＴ１に戻る過程で透明状態か
ら白濁状態に変化してその状態を保持し、そして、可逆
性記録層６の温度をＴ１からＴ３より低いＴ２に上昇さ
せたとき白濁状態から透明状態となり、その温度がＴ１
に戻ってもそのまま透明状態を保持させるようになって
いる。また、可逆性記録層６には、日付け、残額だけで
なく、他の情報例えば時刻等を追加するようにしても良
い。

【００１８】図１に示すカード１では、印刷層５、可逆
性記録層６は磁気記録層４の上に全面にわたって積層さ
れているが、これに限定するものではない。例えば、磁
気記録層４の上の一部に積層されていても良い。また、
表面側の印刷層３の上に一部設けられたり、その印刷層
３の上と磁気記録層４の両面に設けられるようにしても
良い。

【００１９】更に基材２にポリエチレレンテレフタレー
ト等の透明な物質を用いた場合、印刷層５を基材２と磁
気記録層４との間に設け、可逆性記録層６を基材２上に
直接形成することもできる。さらにまた、上記可逆性記
録層６を保護膜で保護するようにしても良い。

【００２０】上記可逆性記録層６の材料（感熱体）とし
ては、特開昭５７−８２０８７号、特開昭６１−２５８
８５４号、及び電子写真学会の第４回ノンインパクトプ
リンティング技術シンポジウム論文集Ｐ５７（１９８７
年７月）（株式会社リコー、堀田、久保）にも記載され
ている高分子ブレンド系を用いても良い。

【００２１】具体的には、高分子バインダーとして、塩
化ビニル−アルキルアクリレート、アルキル（メタ）ア
クリレート−フッ化ビニリデン系、ビニルメチルケトン
−フッ化ビニリデン系、スチレン−アルキルビニルエー
テル、アルキルアクリレート−硝酸ビニル等があげられ
る。

【００２２】上記フッ化ビニリデン系には、フッ化ビニ
リデン、フッ化ビニリデン−トリフルオロエチレン、フ
ッ化ビニリデン−テトラフルオロエチレン、フッ化ビニ
リデン−ヘキサフルオロイソブテン、フッ化ビニリデン
−ヘキサフルオロアセトン、フッ化ビニリデン−クロロ
トリフルオロエチレン、フッ化ビニリデン−フッ化ビニ
ル、フッ化ビニリデン−ヘキサフルオロプロパン等の共
重合体、及び共重合低分子量体があげられる。

【００２３】なお、アルキル（メタ）アクリレートとし
ては、（メタ）アクリル酸メチル、（メタ）アクリル酸
エチル、（メタ）アクリル酸ｎープロピル、（メタ）ア
クリル酸ｎ−ブチル、（メタ）アクリル酸ｎ−アミル、
（メタ）アクリル酸ｎ−ヘキシル、（メタ）アクリル酸
ｎ−ヘプチル、（メタ）アクリル酸ｎ−オクチル、（メ
タ）アクリル酸ｎ−ノエル、（メタ）アクリル酸ｎ−デ
シル、（メタ）アクリル酸ｎ−ドデシル、（メタ）アク
リル酸ｎ−ステアリル等のアクリル酸ｎ−アルキルエス
テル及び、（メタ）アクリル酸イソプロピル、（メタ）
アクリル酸イソブチル、（メタ）アクリル酸ｔ−ブチ
ル、（メタ）アクリル酸シクロヘキシル、（メタ）アク
リル酸ヒドロキシエチル、（メタ）アクリル酸グリシジ
ル、（メタ）アクリル酸アリル、（メタ）アクリル酸ベ
ンジルなどのアクリル酸エステル重合体或いは低分子量
体、及び、メタクリル酸エステル重合体或いは低分子量
体には、前記（メタ）アクリル酸エステルの種々の組み
合わせによる共重合体、及び共重合低分子量体があげら
れる。

【００２４】また、アクリル酸エステル及びメタクリル
酸エステルと他の汎用モノマーであるスチレン、アクリ
ロニトリル等との共重合体、共重合低分子量体も使用で
きる。

【００２５】上記低分子量体は、情報の記録効果の目的
に応じて用いることができる。高記録効果が要求される
ため、低分子量子化することが必要である。高記録感度
が要求される場合、好ましい重合度は１００以下であ
る。

【００２６】また、第３成分を混入した多成分ブレンド
体とすることもできる。この際の第３成分は、２成分の
少なくとも一方に相溶か、あるいは単相溶となることが
好ましい。例えば、フッ化ビニリデン系−（メタ）アク
リル酸アルキルエステルを選んだ場合、第３成分として
ビニルエステル系重合体或いは低重合体が用いられる。
上記ビニルエステル系には、酢酸ビニル、プロピオン酸
ビニル、酢酸ビニル、カプロン酸ビニル、カプリル酸ビ
ニル、カプリン酸ビニル、ラウリン酸ビニル、ステアリ
ン酸ビニル等の脂肪族カルボン酸ビニルや安息香酸ビニ
ル等の芳香族カルボン酸ビニル等があげられる。その混
合量としては、２成分系ブレンド体に対し０．１〜９０
重量％より好ましくは１〜８０重量％である。

【００２７】また、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル−酢酸
ビニル共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル−ビニルアル
コール共重合体、塩化ビニル−酢酸ビニル−マレイン酸
共重合体、塩化ビニル−アクリレート共重合体などの塩
化ビニル系共重合体、塩化ビニリデン−塩化ビニル共重
合体、塩化ビニリデン−アクリルニトリル共重合体など
の塩化ビニリデン系共重合体およびポリエステルから選
択された一種あるいはそれ以上の重合体を用いることが
できる。

【００２８】上記感熱体の構成材料である有機低分子物
質は、加熱によるその状態の変化に伴い屈折率変化をす
ると同時にその状態が重合体との相互作用で保持される
ものであり、例えばパルミチン酸、アラキン酸、ベヘン
酸、オレイン酸、リノール酸、リノレン酸等のような炭
素数１０〜３０の飽和或いは不飽和脂肪酸、または該脂
肪酸のエステル、アミド、及びアンモニウム塩から選択
された一種或いはそれ以上の化合物を用いることができ
る。この様な重合体と有機低分子物質には好ましい組み
合わせがある。その組み合せの根拠となる理由の一つ
は、重合体の屈折率と有機低分子物質の屈折率が２つの
状態移転温度Ｔ₁，Ｔ₂（Ｔ₁＜Ｔ₂）において、温度
Ｔ₁の状態では異なるように、温度Ｔ₂以上の状態では
等しくなるように選択することである。

【００２９】その他、上記有機低分子物質と同様な性質
を持つ使用可能な物質としては、次アルカノール；アル
カンジオール、ハロゲンアルカノールまたはハロゲンア
ルカンジオール、アルキルアミン、アルカン、アルケ
ン、アルキン、ハロゲンアルカン、ハロゲンアルケン、
ハロゲンアルキン、シクロアルケン、シクロアルキン、
飽和または不飽和ハロゲン化脂肪酸またはこれらのエス
テル、アミドまたはアンモニウム塩、ハロゲンアリール
カルボン酸またはこれのエステル、アミドまたはアンモ
ニウム塩、チオアルコール、チオカルボン酸またはこれ
のエステル、アミドまたはアンモニウム塩、チオアルコ
ールのカルボン酸エステル及びこれらの混合物などの有
機低分子物質があげられる。これらの化合物の炭素数
は、１０〜６０，好ましくは１０〜３８，特に１０〜３
０が好ましい。エステル中のアルコール基部分は飽和ま
たは不飽和であり、更にハロゲンで置換されていても良
い。上記ハロゲン原子は塩素または臭素であり、特に塩
素が好ましい。ハロゲン化合物は１〜２０のハロゲン置
換基を有することが好ましい。そして、アリール基とし
ては、フェニル、置換フェニルが好ましい。

【００３０】なお、有機低分子物質の混合割合におい
て、重量比で有機低分子物質１に対して重合体が２未満
だと有機低分子物質を重合体中に適当に保持した膜を形
成することは困難であり、重合体が１０を越えると温度
により白濁する有機低分子物質の量が少ないため、記録
材料として用いた場合、書き込まれた記録情報を鮮明に
読み取ることができなくなり好ましくない。なお、有機
低分子物質は重合体に均一に分散していて、しかも充分
に固定されていることが好ましく、重合体に一部相溶し
ていても良い。次に、図６および図７を参照して、上記
カード１の処理を行うカード処理装置１０について、説
明する。図６は、カード処理装置１０の内部機構の一例
の概略構成を示すものである。１１はカード搬送路であ
り、挿入口１２から挿入されたカード１は、このカード
搬送路１１によって装置本体２０内に取込まれ搬送され
るようになっている。

【００３１】装置本体２０内には、カード搬送路１１を
構成するための搬送ローラ対からなる複数の搬送機構１
３が配設されている。さらに、カード１の磁気記録層４
の磁気情報を読取る読取ヘッド１４、カード１の磁気記
録層４の磁気情報を更新する書込ヘッド１５、可逆性記
録層６の記録面積（追記可能な余白面積）を読取る反射
濃度センサー１６、可逆性記録層６に記録されている利
用状況（使用履歴）としての使用日、残額等を消去する
ヒートローラ１７、可逆性記録層６に利用状況を書込む
サーマルヘッド１８が設けられている。このヒートロー
ラ１７は記録の消去を行なうときのみ作動し、それ以外
は記録媒体搬送路１１から逃げる構造になっていても良
い。

【００３２】このカード処理装置１０の内部構造は、上
記に説明したヘッド配列順のみでなく、読取ヘッド１４
が書込ヘッド１５及びサーマルヘッド１８の前に位置
し、かつ、反射濃度センサー１６がサーマルヘッド１８
の前に位置していれば、他の配列順であっても構わな
い。

【００３３】また、ヒートローラ１７の代わりに、消去
用のサーマルヘッドを設けても良く、さらにまた、可逆
性記録層６に対する情報の消去と書込みを、１つのサー
マルヘッドで行うようようにしても良い。

【００３４】また、上記カード処理装置１１は、図７に
示すように、上記搬送機構１３を駆動する搬送制御部２
３、上記読取ヘッド１４によって利用状況としての使用
日、残額等の磁気データを読取る読取制御部２４、上記
書込ヘッド１５によって更新する利用状況としての使用
日、残額等の磁気データを書込む書込制御部２５、上記
サーマルヘッド１８を駆動することにより、利用状況と
しての使用日、金額等を記録したり消去するプリント制
御部２８、及び全体を制御する主制御部２１によって構
成されている。

【００３５】この制御部２１は、図示しない外部機器と
しての券売機本体あるいは電話機本体等の制御部に接続
され、その制御部に対して最終使用日、残額等の情報を
出力したり、更新内容としての使用日、残額等の利用情
報を受け入れるようになっている。

【００３６】この様な構成において、動作を説明する。
例えば、今、利用者が図示しない券売機あるいは電話機
等のカード処理装置１０の挿入口１２にカード１を挿入
すると、カード１は搬送機構１３が配設されたカード搬
送路１１を搬送され、読取ヘッド１４により磁気記録層
４から最終使用日、残高等の磁気情報が読取られる。こ
れにより、主制御部２１はその最終使用日、残高等の磁
気情報を上記券売機あるいは電話機の本体の制御部へ出
力する。これにより、上記券売機あるいは電話機の本体
側で切符の購入あるいは通話を行う。

【００３７】そして、上記券売機あるいは電話機の本体
の制御部から更新する使用日、残高等の情報が主制御部
２１に供給された場合、主制御部２１は書込ヘッド１５
によりカード１の磁気記録層４の内容をその更新する使
用日、残高等の情報に書き替えると共に、サーマルヘッ
ド１８を用いてカード１の可逆性記録層６にその使用
日、残高等の情報を追加記録する。この追加記録する際
に、その可逆性記録層６に記録されている情報が満杯で
あった場合、一番古い記録内容を消去して、その消去し
たところに上記使用日、残高等の情報を追加記録する。

【００３８】上記したように、カード１の基材２上に可
逆性記録層６を設け、この可逆性記録層６に対する加熱
により透明状態から不透明状態に変化することにより、
数字、記号等を記録（表示）でき、しかも、これらの記
録（表示）された記号等を必要に応じて書き替えること
ができる。

【００３９】また、書込み／消去を行なった際に残る画
像痕は、可逆性記録層６の下層に設けられた印刷層５の
地模様により目立たないため、書込みおよび消去を繰り
返し行なうことができる。

【００４０】これにより、使用回数の限定できない高額
な金額のカード１において、残額があるにもかかわら
ず、印字エリアがなくなってそのカードが使用できなく
なったり、小さな文字で印字しなければならない等の不
具合や、書込みおよび消去を繰り返すことにより残る画
像痕の影響で、新しい書込み情報の視認が困難になるな
ど不具合を解消できる。これにより、有価証券の不正チ
ェック等種々の用途に使用することができる。

【００４１】以上述べたような方法で作ったカードを用
い、サーマルヘッドによる印字、ヒートローラによる消
去を繰り返し行なったところ、５００回繰り返しても画
像残りは目立たず、実用上問題ないレベルであった。

【００４２】これと比較すべく、印刷層５を無地にした
他は上記したとまったく同構成で作ったカードを上記と
同じ試験により評価したところ、繰り返し１００回で画
像残りが非常に目立ち、書込み情報が視認しにくくな
り、実用上には問題があった。

【００４３】なお、前記実施例ではカード１として券売
機、電話機で用いられるプリペイドカードの場合につい
て説明したが、これに限らず、キャシュカード、パスポ
ート、運転免許証、従業員証等の身分証明書、病院等の
診察カード、交通機関に於ける回数券、定期券、乗車
券、ストアードフェアカード等であっても良い。また使
用できる機器も、自動販売機、パーソナルコンピュータ
等であっても良い。

【００４４】また、カードの可逆性記録層にその使用
日、残高などの情報を順次追加記録する場合について説
明したが、これに限らず、最終の使用日、残高等の情報
を書き替えて更新記録するようにしても良い。その他、
本発明においては、要旨を変えない範囲で種々変形実施
可能なことは勿論である。

【００４５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
記録媒体上の記録内容を必要に応じて書き替えることが
でき、しかも、書き替えることにより生ずる記録履歴が
後から記録された文字等の情報の読取りに影響を及ぼさ
ない記録媒体を提供することができるといった効果を奏
する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の記録媒体としてのカードの一実施例に
係る断面構成を示す図。

【図２】図１に係るカードの表面を概略的に示す図。

【図３】図１に係るカードの地模様を示す図。

【図４】図１に係るカードの裏面を概略的に示す図。

【図５】感熱体における温度変化に対する透明状態と白
濁状態の変化を説明するための図。

【図６】カード処理部の内部機構の概略構成を示す図。

【図７】カード処理部の電気回路の構成を概略的に示す
ブロック図。

【符号の説明】

１…カード、１ａ…印刷面、１ｂ…地模様印刷面、１ｃ
…記録面、２…基材、３…印刷層、４…磁気記録層、５
…地模様印刷層（反射層）、６…可逆性記録層（表示可
変層）、８ａ…カード情報、８ｂ…地模様、８ｃ…利用
情報、１０…カード処理装置、１１…カード搬送路、１
２…挿入口、１３…搬送機構、１４…読取ヘッド、１５
…書込ヘッド、１６…反射濃度センサー、１７…ヒート
ローラ、１８…サーマルヘッド、２０…装置本体、２１
…主制御部、２３…搬送制御部、２４…読取制御部、２
５…書込制御部、２８…プリント制御部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭57−117140（ＪＰ，Ａ) 特開昭57−82087（ＪＰ，Ａ) 特開平２−269097（ＪＰ，Ａ) 実開平２−3876（ＪＰ，Ｕ) 実開昭52−85494（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G06K 19/00 G06K 19/06 B42D 15/10 501

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】基材と、この基材の一方の面に積層され、加熱により不透明状態
と透明状態とを可逆的に繰り返すことにより可視像の記
録、消去を繰り返して行うことが可能な可逆性記録層
と、この可逆性記録層と前記基材との間に形成された地模様
を有する印刷層と、を具備してなることを特徴とする記録媒体。
【請求項２】印刷層に形成される地模様は、周期性を
持っていることを特徴とする請求項１記載の記録媒体。
【請求項３】印刷層に形成される地模様は、可逆性記
録層が透明状態にあるときに測定される地模様の濃度と
下地濃度のコントラストが可逆性記録層の記録コントラ
ストよりも小さいことを特徴とする請求項１記載の記録
媒体。