JPH06239069A - 情報記憶カード - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は必要な情報を低コスト且つ簡易に表
示でき、しかも摩擦によっても容易に消えない高コント
ラストの表示画像が得られる情報カードを提供する。 【構成】 支持部材に樹脂母材とこの母材中に分散され
た有機低分子物質を主成分とし、温度により透明度が可
逆的に変化する可逆性記録層を支持部材凹部に有し、磁
性材料の磁気記録層と、その層の直下又は支持部材の可
逆性記録層対応部が着色されている情報記憶カード。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は記録と消去を繰り返し行
なうことができ、一時的な表示が可能な磁気記録カード
からなる情報記憶カードに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、高度情報通信システム（ＩＮ
Ｓ）、付加価値通信網（ＶＡＮ）など、情報関連技術が
急速に発達しており、情報の価値が大きくなってきてい
る。それに伴ない、情報の伝達方法や、情報の記憶・表
示といった情報処理関連機器などの開示表示機能がない
ために、情報の表示のためのハードコピーを別に必要と
している。例えば、現在広く利用されているキャッシュ
カードなどでお金の出し入れをした場合、預金額の残高
情報を利用者に知らせるために、別にハードコピーに出
力させている。同様に、クレジットカードやその他のカ
ードの利用時においても、表示機能がないために別にハ
ードコピーを必要としている場合が非常に多く、カード
に表示機能を持たせたいという要望は高い。このため、
その一つの実現手段として、ＩＣカードなどに液晶表示
デバイス及び薄型の電池を内蔵させて表示機能を持た
せ、且つ、電卓にもなるといった多機能カードなども検
討されているが、電池の必要なことや、カードコストが
かなり高くなることから、カードの手軽さに対する問題
を有している。また、特開昭62-135394号には電圧制御
のカー効果を有する強誘電体透光性材料を用いた表示デ
バイスとＩＣカードなどを組合せた情報記憶カードが提
案されているが、画像表示はカー効果による光の微少な
偏光角度を利用したものなので、コントラストが低く、
しかも表示面を指などでこすって電荷が逃げたりする
と、表示が消えてしまうなど未だ完全なものではない。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は必要な
情報を低コストで、且つ簡易に表示でき、しかも摩擦に
よって容易に消えない高コントラストの表示画像が得ら
れるとともに加圧状態で記録や消去をしても記録部材の
剥がれや摩耗を防止することができる情報記憶カードを
提供するものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】即ち本発明は樹脂母材、
樹脂母材中に分散された有機低分子物質及び添加物を主
成分とし、温度により透明度が可逆的に変化する可逆性
記録層を支持部材上の凹部に有することを特徴とする情
報記憶カードを提供するものである。

【０００５】本発明情報記憶カードの可逆性記録層の記
録原理は温度による可逆的な透明度変化、即ち透明状態
から白濁不透明状態へ、又はその逆の変化を利用したも
のである。ここで透明状態と白濁不透明状態との物理的
な違いは次のように推測される。即ち、透明の場合には
樹脂母材中に分散された有機低分子物質の粒子は有機低
分子物質の大きな粒子で構成されており、可逆性記録層
の一方の側から入射した光は散乱されることなく、他方
の側に透過するため透明に見える。又、白濁不透明の場
合には有機低分子物質の粒子は微細な結晶が集合した多
結晶で構成され、個々の結晶の結晶軸がいろいろな方向
を向いているため一方の側から入射した光は有機低分子
物質粒子の結晶の界面で何度も屈折し、散乱されるため
白く見える。以上の透明度変化は温度により行なわれ
る。これを図面によって説明すると、図３において、樹
脂母材と、この樹脂母材中に分散された有機低分子物質
とを主成分とする記録層は例えばＴ₀以下の常温で白濁
不透明状態にある。これをＴ₁〜Ｔ₂間の温度に加熱する
と、透明になり、この状態で再びＴ₀以下の常温に戻し
ても透明のままである。これは温度Ｔ₁〜Ｔ₂間から温度
Ｔ₀以下に至るまでに有機低分子物質が半溶融状態を経
て多結晶から単結晶へと結晶が成長するためと考えられ
る。更にＴ₃以上の温度に加熱すると、最大透明度と最
大不透明度との中間の半透明状態になる。次にこの温度
を下げて行くと、再び透明状態をとることなく最初の白
濁不透明状態に戻る。これは温度Ｔ₃以上で有機低分子
物質が溶融後冷却されることにより多結晶が析出するた
めであると考えられる。なお、この不透明状態のものを
Ｔ₀〜Ｔ₁間の温度に加熱した後、常温、即ちＴ₀以下の
温度に冷却した場合には透明と不透明との間の状態をと
ることができる。また前記、常温で透明になったものも
再びＴ₃以上の温度に加熱し、常温に戻せば、再び白濁
不透明状態に戻る。即ち常温で不透明及び透明の両形態
及びその中間状態をとることができる。従ってこのよう
な可逆性感熱記録層表面を例えばサーマルヘッドで選択
的に加熱し、透明地に白濁画像、又は白濁地に透明画像
を形成することができる。またこのような画像形成及び
消去は何回も繰り返すことが可能である。

【０００６】また本発明の可逆性記録層は圧力によって
も画像形成を行なうことができる。この場合の画像形成
原理は次の通りである。最初、記録層は例えば白濁不透
明状態にあるとする。このような白濁状態の記録層を加
圧すると透明状態となり、更に加熱すると最大透明度と
最大不透明度との中間の半透明状態となる。次に温度を
下げると最初の白濁不透明状態に戻る。このものに再び
圧力を加えると、透明状態となる。従って、例えばこの
ような記録層を有する記録部材全体を加熱後、常温に冷
却して白濁不透明化し、例えばドットインパクトプリン
トへッドで画像状に圧力を加えれば透明画像が形成され
る。この場合も画像形成及び消去は何回も繰り返すこと
が可能である。

【０００７】本発明の情報記憶カードの各層の形成法は
次の通りである。本発明の情報記憶カードの可逆性記録
層は支持部材の凹部に可逆性記録層形成塗液を塗布して
設けたり、可逆性記録膜を基体上に設けたのち、該基体
を支持部材の凹部に設けたり、可逆性記録層形成塗液を
必要あれば加熱しながら、混練して可逆性記録層自体を
シート状に形成し、該記録層を支持部材凹部に設けたり
することができる。なお、この際に可逆性記録層、基
体、支持部材等の間には以下に述べる着色層、磁気記録
層などの層や透光性材料からなる層を設けることもでき
る。可逆性記録層を設ける前記基体としてはポリエステ
ルフィルムのような透明又は白色プラスチックフィル
ム、紙等、又はそれらの着色物が使用される。なおいず
れの場合も必要に応じて可逆性記録層上にシリコン樹
脂、フッ素樹脂等の樹脂保護層を設けたり、或いは各種
の図案や文字等を印刷することができる。溶剤としては
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、ベンゼン等が挙げられる。なお分散液を
使用した場合は勿論であるが、溶液や混練物を使用した
場合も得られる可逆性記録層中では有機低分子物質は微
粒子として析出し、分散状態で存在する。

【０００８】可逆性記録層に使用される樹脂母材は有機
低分子物質を均一に分散保持した層を形成すると共に、
最大透明時の透明度に影響を与える材料である。このた
め母材は透明性が良く、機械的に安定で、且つ成膜性の
良い樹脂が好ましい。このような樹脂としてはポリ塩化
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
リレート共重合体等の塩化ビニル系共重合体；ポリ塩化
ビニリデン、塩化ビニリデン〜塩化ビニル共重合体、塩
化ビニリデン〜アクリロニトリル共重合体等の塩化ビニ
リデン系共重合体；ポリエステル；ポリアミド；ポリア
クリレート又はポリメタクリレート或いはアクリレート
〜メタクリレート共重合体、シリコン樹脂等が挙げられ
る。これらは単独で或いは２種以上混合して使用され
る。

【０００９】一方、有機低分子物質としては可逆性記録
層中で温度により多結晶から単結晶に変化するものであ
ればよく、一般に融点30〜200℃、好ましくは50〜150℃
程度のものが使用される。このような有機低分子物質と
してはアルカノール；アルカンジオール；ハロゲンアル
カノール又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
カン；シクロアルケン；シクロアルキン；飽和又は不飽
和モノ又はジカルボン酸又はこれらのエステル、アミ
ド、又はアンモニウム塩；飽和又は不飽和ハロゲン脂肪
酸又はこれらのエステル、アミド、又はアンモニウム
塩；アリルカルボン酸又はそれらのエステル、アミド又
はアンモニウム塩；ハロゲンアリルカルボン酸又はそれ
らのエステル、アミド又はアンモニウム塩；チオアルコ
ール；チオカルボン酸又はそれらのエステル、アミン、
又はアンモニウム塩；チオアルコールのカルボン酸エス
テル等が挙げられる。これらは単独で又は２種以上混合
して使用される。これらの化合物の炭素数は10〜60、好
ましくは10〜38、特に10〜30が好ましい。エステル中の
アルコール基部分は飽和していても飽和していなくても
よく、またハロゲン置換されていてもよい。いずれにし
ても有機低分子物質は分子中に酸素、窒素、硫黄及びハ
ロゲンの少なくとも１種、例えば−ＯＨ，−ＣＯＯＨ，
−ＣＯＮＨ，−ＣＯＯＲ，−ＮＨ，−ＮＨ₂，−Ｓ−，
−Ｓ−Ｓ−，−Ｏ−、ハロゲン等を含む化合物であるこ
とが好ましい。更に具体的にはこれら化合物にはラウリ
ン酸、ドデカン酸、ミリスチン酸、ペンタデカン酸、パ
ルミチン酸、ステアリン酸、ベヘン酸、ノナデカン酸、
アラキン酸、オレイン酸等の高級脂肪酸；ステアリン酸
メチル、ステアリン酸テトラデシル、ステアリン酸オク
タデシル、ラウリン酸オクタデシル、パルミチン酸テト
ラデシル、ベヘン酸ドコシル等の高級脂肪酸のエステ
ル； 以下余白

【化１】 等のエーテル又はチオエーテル等がある。中でも本発明
では高級脂肪酸、特にパルミチン酸、ステアリン酸、ベ
ヘン酸、リグノセリン酸等の炭素数16以上の高級脂肪酸
が好ましく、炭素数16〜24の高級脂肪酸が更に好まし
い。なお感熱記録層中の有機低分子物質と樹脂母材との
割合は重量比で２：１〜１：16程度が好ましく、１：１
〜１：５が更に好ましい。母材の比率がこれ以下になる
と、有機低分子物質を母材中に保持した膜を形成するこ
とが困難となり、またこれ以上になると、有機低分子物
質の量が少ないため、不透明化が困難になる。

【００１０】可逆性記録層には以上の成分の他に、透明
画像の形成或いは白濁画像の消去を容易にするために、
即ちサーマルヘッドやヒートローラー等の加熱手段の温
度がばらついてもこの画像の形成或いは消去を可能にす
るために、可逆性記録層が透明になる幅を広げる効果を
有する、例えば界面活性剤、高沸点溶剤のような添加剤
を添加することができる。このような添加剤の具体例は
次の通りである。 高沸点溶剤の例；リン酸トリブチル、リン酸トリ-２-エ
チルヘキシル、リン酸トリフェニル、リン酸トリクレジ
ル、オレイン酸ブチル、フタル酸ジメチル、フタル酸ジ
エチル、フタル酸ジブチル、フタル酸ジヘプチル、フタ
ル酸ジ-ｎ-オクチル、フタル酸ジ-２-エチルヘキシル、
フタル酸ジイソノニル、フタル酸ジオクチルデシル、フ
タル酸ジイソデシル、フタル酸ブチルベンジル、アジピ
ン酸ジブチル、アジピン酸ジ-ｎ-ヘキシル、アジピン酸
ジ-２-エチルヘキシル、アジピン酸アルキル610、アゼ
ライン酸ジ-２-エチルヘキシル、セバシン酸ジブチル、
セバシン酸ジ-２-エチルヘキシル、ジエチレングリコー
ルジベンゾエート、トリエチレングリコールジ-２-エチ
ルブチラート、アセチルリシノール酸メチル、アセチル
リシノール酸ブチル、ブチルフタリルブチルグリコレー
ト、アセチルクエン酸トリブチル。 界面活性剤、その他の添加物の例；多価アルコール高級
脂肪酸エステル；多価アルコール高級アルキルエーテ
ル；高級アルコール高級脂肪酸エステル、高級アルコー
ル、高級アルキルフェノール、高級脂肪酸高級アルキル
アミン、高級脂肪酸アミド、油脂又はポリプロピレング
リコールの低級オレフィンオキサイド付加物；アセチレ
ングリコール；高級アルキルベンゼンスルホン酸のＮ
ａ，Ｃａ，Ｂａ又はＭｇ塩；高級脂肪酸、芳香族カルボ
ン酸、高級脂肪族スルホン酸、芳香族スルホン酸、硫酸
モノエステル又はリン酸モノ-又はジ-エステルのＣａ，
Ｂａ又はＭｇ；低度硫酸化油；ポリ長鎖アルキルアクリ
レート；アクリル系オリゴマー；ポリ長鎖アルキルメタ
クリレート；長鎖アルキルメタクリレート〜アミン含有
モノマー共重合体；スチレン〜無水マレイン酸共重合
体；オレフィン〜無水マレイン酸共重合体。支持部材と
してはプラスチック、金属等からなるカード状のものが
用いられ、さらに該支持部材にはＩＣメモリーが内蔵さ
れていても良い。又、可逆性記録層下の対応部分には着
色層を設けることもできる。着色層は着色剤及び樹脂バ
インダーを主成分とする溶液又は分散液を対象面に塗
布、乾燥するか、或いは単に着色シートを貼り合わせる
ことにより形成される。ここで着色剤としては上層の可
逆性記録層の透明及び白濁の変化を反射画像として認識
できればよく、赤、黄、青、紺、紫、黒、茶、灰、橙、
緑などの色やアルミニウム、銀、金など光を反射するよ
うな色を有する染料、顔料、金属粉等が使用される。ま
た樹脂バインダーとしては各種熱可塑性、熱軟化性又は
紫外線硬化性樹脂が使用される。

【００１１】磁気層は磁性材料を支持部材に真空蒸着、
スパッタリング等の方法で堆積させるか、或いは樹脂バ
インダーと共に塗布、乾燥することにより形成される。
ここで磁性材料としては、鉄、コバルト、ニッケル等、
及びそれらの合金又は化合物が挙げられる。また樹脂バ
インダーとしては着色層の場合と同様、各種熱可塑性、
熱硬化性又は紫外線硬化性樹脂が挙げられる。なお磁気
層上には必要に応じて隠蔽層を設けたり、或いは各種の
図案や文字等を印刷することができる。次に本発明の情
報記憶カードの構造について具体例を図１及び図２に基
づいて説明する。ただし本発明においては以下の図面に
おける磁気記録着色層は、必ずしも必要とはせず、適宜
追加、削除できるものである。

【００１２】本発明の情報記憶カードは着色層が支持体
の凹部にあるか或いは凹部とは反対の支持体面にあるか
によって次のように分類できる。即ち前者の具体例は図
１(ａ)〜(ｃ)の通りであり、また後者の具体例は図２
(ａ)〜(ｆ)の通りである。図１(ａ)〜(ｄ)の情報記憶カ
ードは一方の面に凹部５を有する支持体１の凹部５に着
色層２及び可逆性感熱記録層３を順次設けると共に、同
一面の可逆性記録層以外の部分の少なくとも一部又は他
方の面の少なくとも一部にに磁気記録層４を設けたもの
である。また図２(ａ)〜(ｆ)の情報記憶カードは一方の
面に凹部５を有する透明支持体１′の凹部５に可逆性感
熱記録層３を設け、他方の面の少なくとも可逆性記録層
対応部分に着色層２を設けると共に、前記他方の面の可
逆性記録層以外の部分の少なくとも一部又は前記他方の
面の少なくとも一部に磁気記録層４を設けたものであ
る。なお図１〜図２の情報記憶カードは可逆性記録層面
が支持体面と同一になるので、通常の平坦な支持体を用
いた場合に生じる可逆性記録層の出っ張りによる不都合
（可逆性記録層が出っ張ったカードでは磁気記録の読み
取り又は書き込みの際、装置の内部を通過させると走行
不良が発生したり、出っ張り部分の可逆性記録層、即ち
表示部分が摩耗し易い。）を解消することができる。

【００１３】以上のような本発明の情報記憶カードに実
際に画像形成及び消去を行うための装置の一例を図４に
示す。図中、10は情報記憶カード、11は磁気ヘッド、12
はサーマルヘッド、13はサーマルヘッド駆動部、14はヒ
ートローラー、15はヒートローラー駆動部である。ここ
でヒートローラー14は既に形成された表示画像を消去す
る機能を持ち、一方、サーマルヘッド12は新たな表示画
像を形成する機能を持っている。

【００１４】

【実施例】以下に本発明を実施例によって説明する。な
お「部」及び「％」はいずれも重量基準である。

【００１５】実施例１ 深さ17μmの凹部を有する250μm厚の白色ポリエステル
フィルムの凹部に カーボンブラック 10部 紫外線硬化性樹脂（三菱レイヨン社製FS-1059） ５部 トルエン 10部 よりなる分散液を塗布し、加熱乾燥後、120Ｗ／cmのＵ
Ｖランプで紫外線を５秒間照射硬化させて、２μm厚の
着色層を設けた。さらにこの着色上層に ベヘン酸 ８部 ステアリルステアレート ２部 フタル酸ジ（２-エチルヘキシル） ３部 塩化ビニル〜酢酸ビニル共重合体（UCC社製VYHH） 25部 ＴＨＦ 200部 よりなる溶液を塗布、乾燥して15μm厚の可逆性記録層
を設けた。次に支持部材の他の面の全面にＦｅ₂Ｏ₃：10
部、塩化ビニル〜酢酸ビニル共重合体（UCC社製VAG
H）：10部、メチルエチルケトン（ＭＥＫ）：40部、ト
ルエン：40部の磁気記録層用分散液をワイヤーバーで塗
布し、加熱乾燥して10μm厚の磁気記録層を設けること
により、図１(ａ)のタイプの情報記憶カードを作製し
た。以下、このカードを図４の装置にセットし、サーマ
ルヘッドによる画像形成及びヒートローラー（65℃）に
よる画像消去を行なったところ、磁気記録層内の情報の
記憶内容に対応した黒地に白の鮮明な画像が形成され
た。またこの操作を100回繰り返しても性能劣化は生じ
なかった。

【００１６】実施例２ 30μm厚のポリエテステルフィルムの一方の面の全面に
アルミニウムを蒸着して着色層とし、その上に実施例１
で用いた可逆性記録層用溶液を塗布し、乾燥して15μm
の可逆性記録層を設けた。次にこのフィルムの他方の面
の全面にポリアミド／エポキシ系接着剤を塗布し、これ
を深さ50μmの凹部を有する250μm厚の白色ポリエステ
ルフィルム支持体の凹部に貼り付けた。次に支持体の凹
部とは反対の面の全面に実施例１で用いた磁気記録層用
分散液をワイヤーバーで塗布し、加熱乾燥して10μm厚
の磁気記録層を設けることにより、図１(ｄ)のタイプの
情報記憶カードを作製した。以下、このカードを図４の
装置にセットし、実施例１と同様に操作したところ、銀
色の地に白の鮮明な表示画像が形成された。またこの操
作を100回繰り返しても性能劣化は生じなかった。勿
論、走行不良などもなかった。

【００１７】実施例３ 30μm厚の透明ポリエテステルフィルムの一方の面の全
面に実施例１で用いた可逆性記録層用溶液を塗布し、加
熱乾燥して15μm厚の可逆性記録層を設けた。次にこの
フィルムの他方の面の全面にポリアミド／エポキシ系接
着剤を塗布し、これを深さ50μmの凹部を有する250μm
厚の白色ポリエステルフィルム支持体の凹部に貼り付け
た。次に支持体の凹部とは反対の面の全面に実施例１で
用いた着色層用分散液を塗布し、同様に硬化せしめて２
μm厚の着色層を設けた。さらにこの着色層の全面に実
施例１で用いた磁気記録層用溶液を塗布し、乾燥して15
μm厚の磁気記録層を設けることにより、図２(ｂ)のタ
イプの情報記憶カードを作製した。以下、このカードを
図10の装置にセットし、実施例１と同様に操作したとこ
ろ、黒地に白の鮮明な表示画像が形成された。またこの
操作を100回繰り返しても性能劣化は生じなかった。

【００１８】

【発明の効果】以上のごとく本発明の情報記憶カードは
温度により透明度が可逆的に変化する可逆性記録層をも
つため必要な情報を低コストでかつ簡単に表示できる
上、指などの摩擦によっても容易に消えない高コントラ
ストの表示が得られるという利点が有る。さらに可逆性
記録層中に添加剤を含有することにより透明画像の形成
が容易となり、該記録層を支持部材の凹部に有すること
により加圧状態で記録や消去をしても記録部材の剥がれ
や摩耗を防止することができるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の情報記憶カードの一例の断面図。

【図２】本発明の情報記憶カードの一例の断面図。

【図３】本発明情報記憶カードの可逆性感熱記録層にお
ける記録原理の説明図。

【図４】本発明の情報記憶カードに情報の記憶及び消
去、並びに表示画像形成及び消去を行なうための一例の
装置図。

【符号の説明】

１ 支持部材 １′ 透明支持部材 ２ 着色層 ３ 可逆性記録層 ４ 磁気記録層 ５ 凹部 10 情報記憶カード 11 磁気ヘッド 12 サーマルヘッド 14 ヒートローラー

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０６Ｋ 19/06 19/00 Ｇ１１Ｂ 23/38 Ｚ 7201−5Ｄ // Ｂ４２Ｄ 107:00 9111−2Ｃ 8623−5Ｌ Ｇ０６Ｋ 19/00 Ｚ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 樹脂母材、樹脂母材中に分散された有機
   低分子物質及び添加剤を主成分とし、温度により透明度
   が可逆的に変化する可逆性記録層を支持部材の凹部に有
   することを特徴とする情報記憶カード。
2. 【請求項２】 可逆性記録層上に保護層を設けたことを
   特徴とする請求項１記載の情報記憶カード。