JPH0761146A - 記録媒体および画像記録方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】書換え可能で保安姓の高い画像を記録すること
のできる記録媒体および画像記録方法を提供する。 【構成】ポリエチレンテレフタレートなどの樹脂で形成
された板状の基材１の一表面上には、光記録層２、熱記
録層３、および、保護層４がその順番に積層形成されて
いる。光記録層２は、２つの異なる波長の光を照射する
ことにより、発色状態と消色状態とに可逆的に変化する
有機フォトクロミック材料を用いている。熱記録層３
は、異なる２つの温度を与えることにより、透明状態と
不透明状態とに可逆的に変化するサーモクロミック材料
を用いている。保護層４は、基本的には樹脂系の材料で
形成されていて、光記録層２の吸収主波長である近赤外
波長域（７５０〜９００ｎｍ）、および、赤外線波長域
（〜４００ｎｍ）と異なる吸収主波長（２０００〜３０
００ｎｍ）を有している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、たとえば、プリペイド
カードなどに用いられる画像の書換えが可能な記録媒
体、および、その記録媒体に対して可視画像を記録した
り、消去したりする画像記録方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】最近、たとえば、電話、交通機関、流通
分野などにおいて、いわゆるテレフォンカードやオレン
ジカードのような金額減算式のプリペイドカードが一般
的に使用されるようになってきた。このようなプリペイ
ドカードに対する画像記録方法は、磁気記録や熱記録、
あるは、機械的な孔あけが一般的に用いられているが、
ユーザの使い易さの面から磁気記録と熱記録の併用が増
えてきた。

【０００３】熱記録では、ロイコ発色などを用いた感熱
方式が主流であるが、これは記録層の同じ箇所に１回し
か記録できない追記形である。それに対して、繰返し画
像が書換えできる書換可能な記録媒体、および、その記
録装置が提案されている（たとえば、特開昭５５−１５
４１９８号公報、実開平２−３８７６号公報など参
照）。

【０００４】また、光を利用した書換記録では、フォト
クロミック材からなる残額情報プリント領域を有する磁
気カードと、これに対して光消去、熱記録する処理装置
（たとえば、特開昭６２−１６３１９２号公報参照）、
フォトクロミック材で紫外線発色、熱または光あるいは
波長の異なる光で記録／消去するカードと、その記録装
置（たとえば、特開平１−２６２１９４号公報参照）は
公知である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】書換記録は、従来の感
熱記録などに比べて、記録媒体が繰返し使用できること
がメリットであるが、反面、画像が書換えできることに
より、その記録された画像の信頼性や保安姓が問題にな
る。

【０００６】書換記録方法としては、記録と消去に熱を
利用するもの、光を利用するもの、記録時には光を、消
去時には熱を利用するものなどがある。しかし、これら
はいずれも、記録および消去動作は１種類のエネルギ手
段で行なわれるので、たとえば、記録媒体（カード）を
ヒータの近くや窓際などに放置しておくと、ユーザに意
思が無くとも勝手に記録画像が書換わる可能性がある。

【０００７】このように、従来の熱または光を利用した
書換記録形の記録媒体では、記録画像が簡単に書換えら
れてしまい、保安性に劣るという欠点がある。そこで、
本発明では、書換え可能で保安姓の高い画像を記録する
ことのできる記録媒体および画像記録方法を提供するこ
とを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の記録媒体は、基
材と、この基材の上に形成され、主波長の異なる２種類
の光によって第１の着色状態と非着色状態あるいは第２
の着色状態とに可逆的に変化する第１の記録層と、この
第１の記録層の上に形成され、異なる２つの温度によっ
て透明状態と非透明状態とに可逆的に変化する第２の記
録層とを具備している。

【０００９】また、本発明の画像記録方法は、基材の上
に主波長の異なる２種類の光によって第１の着色状態と
非着色状態あるいは第２の着色状態とに可逆的に変化す
る第１の記録層を形成し、この第１の記録層の上に異な
る２つの温度によって透明状態と非透明状態とに可逆的
に変化する第２の記録層を形成してなる記録媒体に対し
て可視画像を記録し、あるいは、その可視画像を消去す
る画像記録方法であって、画像を記録するときは、非透
明状態にある前記第２の記録層に対して透明状態とする
ための温度を選択的に与えることにより、透明画像のマ
スクパターンを形成し、次に前記第１の記録層に対して
着色のための主波長を持つ第１の光を前記第２の記録層
を介して照射することにより、前記透明画像と同様の着
色画像を形成し、画像を消去するときは、前記第２の記
録層に対して透明状態とするための温度を与えることに
より、前記第２の記録層を透明化し、次に前記第１の記
録層に対して非着色状態とするための主波長を持つ第２
の光を照射し、次に前記第２の記録層に対して非透明状
態とするための温度を与えることにより、前記第２の記
録層を非透明状態化することを特徴とする。

【００１０】また、本発明の画像記録方法は、基材の上
に主波長の異なる２種類の光によって第１の着色状態と
非着色状態あるいは第２の着色状態とに可逆的に変化す
る第１の記録層を形成し、この第１の記録層の上に異な
る２つの温度によって透明状態と非透明状態とに可逆的
に変化する第２の記録層を形成してなる記録媒体に対し
て可視画像を記録し、あるいは、その可視画像を消去す
る画像記録方法であって、画像を記録するときは、非透
明状態にある前記第２の記録層に対して透明状態とする
ための温度を選択的に与えることにより、透明画像のマ
スクパターンを形成し、次に前記第１の記録層に対して
着色のための主波長を持つ第１の光を前記第２の記録層
を介して照射することにより、前記透明画像と同様の着
色画像を形成し、画像を消去するときは、前記第１の記
録層に対して非着色状態とするための主波長を持つ第２
の光を照射し、次に前記第２の記録層に対して非透明状
態とするための温度を与えることにより、前記第２の記
録層を非透明状態化することを特徴とする。

【００１１】

【作用】本発明によれば、記録画像は熱による画像と光
による画像とからなるもので、一方の画像のみの変造で
は容易に目視判定できる。また、サーマルヘッドなどの
熱記録手段で画像記録を行ない、光記録手段による記録
画像は熱記録画像をマスクパターンとして用いているの
で、光記録による画像は光照射を画像に応じて制御する
ことなしに実現できる。したがって、保安姓の高い画像
を記録することができる。

【００１２】さらに、熱記録層（第２の記録層）、光記
録層（第１の記録層）とも可逆性記録材料で構成されて
いるので、記録画像の保安性と可逆記録の両立を容易に
実現できる。

【００１３】

【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。図１は、本実施例に係る書換可能な記録
媒体の構成を示すものである。すなわち、ポリエチレン
テレフタレート（ＰＥＴ）などの樹脂で形成された板状
の基材１の一表面上には、光記録層（第１の記録層）
２、熱記録層（第２の記録層）３、および、保護層４が
その順番に積層形成されている。

【００１４】光記録層２は、２つの異なる波長の光を照
射することにより、発色状態と消色状態とに可逆的に変
化する有機フォトクロミック材料を用いている。本実施
例では、スピロピラン化合物を用いており、この材料は
通常は無色であるが、紫外線を照射することにより発色
し、紫外線照射をやめても発色は維持され、赤外線を照
射することにより再び無色になる。この変化は可逆的で
ある。このような有機フォトクロミック材料について
は、たとえば、特開平１−２６２１９４号公報などに示
されている。

【００１５】熱記録層３は、異なる２つの温度を与える
ことにより、透明状態と不透明状態（非透明状態）とに
可逆的に変化するサーモクロミック材料を用いている。
本実施例では、高分子マトリクス中に高級脂肪酸を分散
させた材料である。サーモクロミック材料については、
たとえば、特開昭５５−１５４１９８号公報などに示さ
れている。これは、初期状態に関わらず、７０〜１００
℃の温度に加熱した後、常温まで冷却すると透明化状態
に変化し、その状態を維持し、１００〜１３０℃の温度
に加熱した後に常温まで冷却すると不透明状態に変化
し、その状態を維持する。

【００１６】また、透明状態では光記録層２の吸収主波
長である近赤外波長域（７５０〜９００ｎｍ）、およ
び、赤外線波長域（〜４００ｎｍ）と異なる吸収主波長
を有しており、不透明状態では光を散乱し、近赤外波長
域（７５０〜９００ｎｍ）、および、赤外線波長域（〜
４００ｎｍ）の光を遮蔽する。

【００１７】保護層４は、基本的には樹脂系の材料で形
成されていて、光記録層２の吸収主波長である近赤外波
長域（７５０〜９００ｎｍ）、および、赤外線波長域
（〜４００ｎｍ）と異なる吸収主波長（２０００〜３０
００ｎｍ）を有している。

【００１８】次に、図２ないし図７を用いて、図１の記
録媒体を用いたときの画像の記録および消去方法につい
て説明する。なお、図中においては、記録層の状態表示
に図３に示す記号を用いる。また、本実施例では、光記
録層２の発色状態が記録（着色Ａ）とし、消色状態が消
去（着色Ｂ）とする。さらに、熱記録層３の透明状態が
記録とし、不透明状態が消去とする。

【００１９】たとえば、文字「Ａ」を記録する場合、図
２に示すように、まず、透明化温度を与えることによ
り、熱記録層３に「Ａ」の文字を記録（透明化）する。
次に、紫外線を照射することにより、上記熱記録による
画像をマスクパターンとして光記録層２に「Ａ」の文字
を記録（着色Ａ）する。

【００２０】ここで、画像記録の原理について、図４を
用いて詳細に説明する。まず、図４（ａ）に示すよう
に、サーマルヘッド６を図１に示した記録媒体５の保護
層４に当接させ、熱記録層３に文字「Ａ」を記録（透明
化）する。このとき、通常の感熱記録と同様に、サーマ
ルヘッド６の文字「Ａ」に対応する発熱体のみを、熱記
録層３が透明状態となる温度になるよう選択的に発熱さ
せる。図４（ａ）では、３つの発熱体６ａの中央の１ド
ットが発熱している場合を示している。

【００２１】次に、図４（ｂ）に示すように、記録媒体
５の表面から紫外線を一様に照射する。前工程で、熱記
録層３は「Ａ」の文字に対応する部分は透明化し、その
他の部分は不透明状態のままなので、「Ａ」の文字の透
明部分に対応する光記録層２のみに紫外線が照射され、
その他の部分は紫外線が遮断される。その結果、図４
（ｃ）に示すように、熱記録層３に形成された文字
「Ａ」に対応する部分の光記録層２に文字「Ａ」が記録
される。

【００２２】次に、「Ａ」の文字を消去する場合、図５
に示すように、まず、透明化温度を与えることにより、
熱記録層３の全面を透明化する。次に、赤外線を照射す
ることにより、光記録層２の画像を消去（着色Ｂ）す
る。次に、不透明化温度を与えることにより、熱記録層
３の全面を不透明化する。

【００２３】ここで、画像消去の原理について、図７を
用いて詳細に説明する。まず、図７（ａ）に示すよう
に、サーマルヘッド６を図１に示した記録媒体５の保護
層４に当接させ、熱記録層３の全面を透明化し、熱記録
層３に形成された画像を消去する。このとき、図７
（ａ）では、前に書かれている画像には関係なく、３つ
の発熱体６ａ全部が発熱している。

【００２４】次に、図７（ｂ）に示すように、記録媒体
５の表面から赤外線を照射する。前工程で、熱記録層３
の全体が透明化したので、光記録層２の「Ａ」の文字の
部分だけでなく、赤外線は光記録層２の全体に照射され
る。その結果、図７（ｃ）に示すように、光記録層２の
画像は消去（着色Ｂ）される。

【００２５】最後に、図７（ｄ）に示すように、再びサ
ーマルヘッド６で熱記録層３の全体を不透明化温度に加
熱することにより、熱記録層３を不透明化して、消去動
作は終了する。

【００２６】このように、消去時に上層の熱記録層３を
全部透明化してから、光記録層２の画像を消去すること
により、熱記録層３の画像と光記録層２の画像とが一致
していなくとも完全に消去できる。

【００２７】この方法では、熱記録工程を上記のように
２回行なわなければならないので、処理の高速化を図り
たい場合は、たとえば、図６に示すフローチャートに基
づく消去処理でも可能である。すなわち、まず、赤外線
を照射することにより、光記録層２の文字部分を消去
（着色Ｂ）する。次に、不透明化温度を与えることによ
り、熱記録層３の全面を不透明化する。

【００２８】このように、図６の方法では、熱記録工程
が１つで済むので、図５の方法に比べて高速化が可能で
ある。しかし、熱記録層３の透明マスクパターン以外の
部分は消去できないので、熱記録層３と光記録層２との
画像が不一致の場合には消去残りが生じ、別工程の消去
過程が必要である。

【００２９】図８は、図１のように構成された記録媒体
５に対して画像を記録／消去するための記録装置の一例
を示す。記録媒体５を搬送（順送り）する搬送路７に沿
って光学センサ８，９、サーマルヘッド６、光学センサ
１０、紫外線ランプ１１、光学センサ１２、赤外線ラン
プ１３、および、光学センサ１４がその順序で配設され
ている。記録媒体５を搬送（逆送り）する搬送路１５
は、その始端部が光学センサ１４手前の搬送路７に接続
され、終端部が光学センサ８，９間の搬送路７に接続さ
れている。

【００３０】光学センサ９は、サーマルヘッド６で記録
媒体５に記録または消去する場合の位置決めに、光学セ
ンサ１０は、紫外線ランプ１１で記録媒体５に紫外線を
照射する場合の位置決めに、光学センサ１２は、赤外線
ランプ１３で記録媒体５に赤外線を照射する場合の位置
決めに、光学センサ１４は、消去動作時に記録媒体５を
逆送りさせるときの位置決めに、光学センサ８は、消去
動作時に記録媒体５が逆送りされているのを再び順送り
させるときの位置決めに、それぞれ用いられる。

【００３１】さて、記録動作の場合、記録媒体５は、矢
印ａ，ｂ，ｃ，ｄの経路で搬送される。すなわち、記録
媒体５を挿入口（図示しない）から挿入すると、搬送路
７によって矢印ａ，ｂを通過してサーマルヘッド６に搬
送され、サーマルヘッド６で熱記録層３に画像が記録さ
れ、その後、紫外線ランプ１１によって光記録層２に画
像が記録された後、矢印ｃ，ｄの経路で外部に排出され
る。

【００３２】消去動作の場合、記録媒体５は、矢印ａ，
ｂ，ｃ，ｅ，ｆ，ｂ，ｃ，ｄの順番で搬送される。すな
わち、記録媒体５を挿入口（図示しない）から挿入する
と、搬送路７によってサーマルヘッド６に搬送され、サ
ーマルヘッド６で熱記録層３の全体が透明化され、その
後、赤外線ランプ１３によって光記録層２の画像が消去
される。そして、記録媒体５は、光学センサ１４の位置
で方向転換されて、搬送路１５によって矢印ｅ，ｆと逆
送りされ、光学センサ８の位置で方向転換されて、再び
搬送路７によって順送りされ、サーマルヘッド６に送ら
れて熱記録層３が不透明化されれた後、外部に排出され
る。

【００３３】図９は、上記のように構成された記録装置
の制御回路を示すものである。この制御回路は、熱記録
制御部２１、赤外線制御部２２、紫外線制御部２３、搬
送制御部２４、これらを制御する主制御部２５から構成
されている。熱記録制御部２１は、前記サーマルヘッド
６と、これを駆動制御するサーマルヘッド駆動回路２６
とから構成されている。赤外線制御部２２は、前記赤外
線ランプ１３と、これを駆動制御する赤外線照射制御部
２７とから構成されている。紫外線制御部２８は、前記
紫外線ランプ１１と、これを駆動制御する紫外線照射制
御部２８とから構成されている。

【００３４】搬送制御部２４は、前記搬送路７，１５な
どを駆動するモータ２９、これを駆動制御する搬送制御
回路３０、および、センサ３１から構成されている。セ
ンサ３１は、前記光学センサ８，９，１０，１２，１４
を含んでいる。

【００３５】主制御部２５は、ＣＰＵ３２、ＲＯＭ３
３、ＲＡＭ３４、キャラクタジェネレータ３５から構成
されている。ＣＰＵ３２は、装置全体を制御し、ＲＯＭ
３３は、ＣＰＵ３２が実行するための制御プログラムや
固定情報などが格納されている。ＲＡＭ３４は、ＣＰＵ
３２の演算結果の格納や画像情報の一時格納を行ない、
キャラクタジェネレータ３５は、画像のイメージ情報を
出力する。

【００３６】ＣＰＵ３２は、ＲＯＭ３３に格納されてい
る制御プログラムを読出して、随時、命令を実行する。
すなわち、電源を投入すると、各部分の初期化が行なわ
れ、その後、記録媒体５の挿入待ち状態となる。記録媒
体５が挿入されると、センサ３１がそれを検知してＣＰ
Ｕ３２に知らせることにより、ＣＰＵ３２は搬送制御回
路３０を制御することでモータ２９を駆動し、記録ある
いは消去に必要な各ステージ（サーマルヘッド６、紫外
線ランプ１１、赤外線ランプ１３）まで搬送する。

【００３７】所定の位置まで記録媒体５が搬送される
と、センサ３１からの信号により、ＣＰＵ３２は、熱記
録層３の不透明化あるいは透明化の場合はサーマルヘッ
ド駆動回路２６を制御してサーマルヘッド６を駆動す
る。また、光記録層２の画像記録の場合は、紫外線照射
制御回路２８を制御して紫外線ランプ１１を発光させ
る。光記録層２の画像消去の場合は、赤外線照射制御回
路２７を制御して赤外線ランプ１３を発光させる。

【００３８】このとき、熱記録層３の透明化の場合にお
いて、ＣＰＵ３２はキャラクタジェネレータ３５から文
字の画像情報を読出し、ＲＡＭ３４内で実際に記録する
画像と同様のデータを作成し、これをサーマルヘッド駆
動回路２６を介してサーマルヘッド６に転送する。

【００３９】図１０は、光または熱のエネルギを与える
ことにより、本発明で記録した画像を変造しようとした
例を示す。図中では、４つの例を示していて、たとえ
ば、文字「Ｉ」を文字「Ｔ」へ変造しようとしている場
合である。

【００４０】図１０（ａ）の熱で追記する場合：文字
「Ｔ」の横棒の部分のみ着色していないか、あるいは色
が異なるので、目視判別が可能である。

【００４１】図１０（ｂ）の熱で消去する場合：見かけ
上、全部消去したように見えるが、上層の熱記録層３の
みが書換わっているだけで、下層の光記録層２は変化し
ないので、上層の熱記録層３を透明化してしまえば、正
しい画像が表示される。

【００４２】図１０（ｃ）の光で追記する場合：上層の
熱記録層３が下層の光記録層２をマスクしているので、
追記不可能である。

【００４３】図１０（ｄ）の光で消去する場合：光記録
層２は消去できるが、熱記録層３の透明画像は消去され
ないので、正しい手順で消去したものと消去部分の色が
異なるために、容易に判別が可能である。

【００４４】

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、記
録画像は熱による画像と光による画像とからなるもの
で、一方の画像のみの変造では容易に目視判定できる。
また、サーマルヘッドなどの熱記録手段で画像記録を行
ない、光記録手段による記録画像は熱記録画像をマスク
パターンとして用いているので、光記録による画像は光
照射を画像に応じて制御することなしに実現できる。し
たがって、保安姓の高い画像を記録することができる。
さらに、熱記録層、光記録層とも可逆性記録材料で構成
されているので、記録画像の保安性と可逆記録の両立を
容易に実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る記録媒体の構成を示す
縦断側面図。

【図２】画像の記録動作を説明するフローチャート。

【図３】記録層の状態表示に用いる記号を示す図。

【図４】画像記録の原理を模式的に示す図。

【図５】画像の消去動作を説明するフローチャート。

【図６】画像の消去動作の他の例を説明するフローチャ
ート。

【図７】画像消去の原理を模式的に示す図。

【図８】記録装置を概略的に示す構成図。

【図９】記録装置の制御回路を示すブロック図。

【図１０】画像のセキュリティ性を確認するための図。

【符号の説明】

１……基材、２……光記録層（第１の記録層）、３……
熱記録層（第２の記録層）、４……保護層、５……記録
媒体、６……サーマルヘッド、７……搬送路、１１……
紫外線ランプ、１３……赤外線ランプ、２１……熱記録
制御部、２２……赤外線制御部、２３……紫外線制御
部、２４……搬送制御部、２５……主制御部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０３Ｃ 1/73 ５０３ 9413−2Ｈ (72)発明者 田中 久年 神奈川県川崎市幸区柳町70番地 東芝イン テリジェントテクノロジ株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基材と、 この基材の上に形成され、主波長の異なる２種類の光に
   よって第１の着色状態と非着色状態あるいは第２の着色
   状態とに可逆的に変化する第１の記録層と、 この第１の記録層の上に形成され、異なる２つの温度に
   よって透明状態と非透明状態とに可逆的に変化する第２
   の記録層と、 を具備したことを特徴とする記録媒体。
2. 【請求項２】 基材の上に主波長の異なる２種類の光に
   よって第１の着色状態と非着色状態あるいは第２の着色
   状態とに可逆的に変化する第１の記録層を形成し、この
   第１の記録層の上に異なる２つの温度によって透明状態
   と非透明状態とに可逆的に変化する第２の記録層を形成
   してなる記録媒体に対して可視画像を記録し、あるい
   は、その可視画像を消去する画像記録方法であって、 画像を記録するときは、非透明状態にある前記第２の記
   録層に対して透明状態とするための温度を選択的に与え
   ることにより、透明画像のマスクパターンを形成し、次
   に前記第１の記録層に対して着色のための主波長を持つ
   第１の光を前記第２の記録層を介して照射することによ
   り、前記透明画像と同様の着色画像を形成し、 画像を消去するときは、前記第２の記録層に対して透明
   状態とするための温度を与えることにより、前記第２の
   記録層を透明化し、次に前記第１の記録層に対して非着
   色状態とするための主波長を持つ第２の光を照射し、次
   に前記第２の記録層に対して非透明状態とするための温
   度を与えることにより、前記第２の記録層を非透明状態
   化することを特徴とする画像記録方法。
3. 【請求項３】 基材の上に主波長の異なる２種類の光に
   よって第１の着色状態と非着色状態あるいは第２の着色
   状態とに可逆的に変化する第１の記録層を形成し、この
   第１の記録層の上に異なる２つの温度によって透明状態
   と非透明状態とに可逆的に変化する第２の記録層を形成
   してなる記録媒体に対して可視画像を記録し、あるい
   は、その可視画像を消去する画像記録方法であって、 画像を記録するときは、非透明状態にある前記第２の記
   録層に対して透明状態とするための温度を選択的に与え
   ることにより、透明画像のマスクパターンを形成し、次
   に前記第１の記録層に対して着色のための主波長を持つ
   第１の光を前記第２の記録層を介して照射することによ
   り、前記透明画像と同様の着色画像を形成し、 画像を消去するときは、前記第１の記録層に対して非着
   色状態とするための主波長を持つ第２の光を照射し、次
   に前記第２の記録層に対して非透明状態とするための温
   度を与えることにより、前記第２の記録層を非透明状態
   化することを特徴とする画像記録方法。