JPH115326A - カード記録方法およびカード発行装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】厚さおよびかたさのあるカード媒体に文字ある
いは図形等の情報を記録するカード記録方法およびカー
ド発行装置を提供する。 【解決手段】この発明のカード発行装置１は、キセノン
ランプを含む発色・定着ユニット７により、カード媒体
１０のジアゾ感熱記録層に、静電記録ユニット５により
形成された静電像に現像ユニット６により供給されたト
ナーの上からキセノンランプにより所定波長の光を照射
して、トナーが付着した領域以外のカード媒体の領域の
ジアゾ感熱記録層を発色しないよう定着するとともに、
トナーが付着した領域のトナーが吸収した熱によりトナ
ーが付着した領域を加熱してトナー像が付着した領域す
なわち静電像を発色させる。これにより、カード媒体の
厚さおよび可とう性に支配されることなく、カード媒体
に記録された情報に耐久性を持たせることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、厚さおよびかた
さのあるカード媒体に文字あるいは図形等の情報を記録
するカード記録方法およびカード発行装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】公共交通機関で用いられる定期券や、金
融機関あるいは各種のサービス会社で利用されるさまざ
まなカードに情報を記録する方法として、例えば静電記
録方式、ジアゾ感熱記録方式および熱転写記録または感
熱記録により情報を記録したのち表面保護層を形成する
方法等が知られている。

【０００３】静電記録方式は、カード媒体に針状電極
（静電ヘッド）を用いて情報を静電的に記録してトナー
により現像し、トナーを熱定着するものである。なお、
例えば、画像電子学会誌８，Ｎｏ２，１０２〜１０９頁
に、詳細な例が開示されている。

【０００４】ジアゾ感熱記録方式は、カード媒体に情報
を表示するための染料を含むジアゾニウム塩とカプラー
および熱現像剤からなる記録層を形成し、サーマルヘッ
ドにより情報を記録すなわちサーマルヘッドにより熱現
像剤を作用させて情報を可視化する方法である。なお、
例えば、画像電子学会誌１６，Ｎｏ５，２８７〜２９７
頁に、詳細な例が開示されている。

【０００５】表面保護層を形成する方法は、例えばイン
クリボンを用いた熱転写記録により記録された情報に、
紫外線保護層および表面樹脂層等を付加することで、カ
ード媒体としての耐久性を高めるものである。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、今日、自動
改札装置あるいは運賃精算装置等の普及により、複数の
ローラやベルトとの摩擦が繰り返されることで、上述し
た静電記録方式を用いて形成されたトナー像は、容易に
カード媒体から剥離する問題がある。なお、表面保護層
を設けることで、耐久性は向上されるものの表面保護層
を形成するために専用の装置が必要となり、コストが増
大される問題がある。

【０００７】これに対し、ジアゾ感熱記録方式を用いる
場合、カード媒体とサーマルヘッドとが密着されなけれ
ばならず、これにともなって表面平滑性の高いカード媒
体が必要となる。このため、厚さのあるカード媒体や表
面平滑性の低いカード媒体には適用できない問題があ
る。

【０００８】一方、表面保護層を付加する方法において
は、記録方法の汎用性が得られるが、先に説明したよう
に、保護層を形成するための装置が必要となる。この発
明の目的は、耐久性が高く、しかもカード媒体の形状お
よび厚さによる制約を受けないカード記録方法およびカ
ード発行装置を提供するものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この発明は、上記問題点
に基づきなされたもので、磁気記録層とジアゾ感熱記録
層とを有するカード媒体に情報を記録するカード記録方
法において、ジアゾ感熱記録層に静電的に情報を記録し
て得られる静電像に、トナーを付着させ、トナーの上か
らフラッシュランプにより所定波長の光を照射して、ト
ナーが付着した領域以外のカード媒体の領域のジアゾ感
熱記録層を発色しないよう定着するとともに、トナーが
付着した領域のトナーが吸収した熱により、トナーが付
着した領域の静電像を発色させることを特徴とするカー
ド記録方法を提供するものである。

【００１０】また、この発明は、磁気記録層と導電層と
ジアゾ感熱記録層を有するカード媒体に情報を記録する
カード記録方法において、ジアゾ感熱記録層に静電的に
情報を記録して得られる静電像に、トナーを付着させ、
トナーの上からキセノンランプにより所定波長の光を照
射して、トナーが付着した領域以外のカード媒体の領域
のジアゾ感熱記録層を発色しないよう定着するととも
に、トナーが付着した領域のトナーが吸収した熱によ
り、トナーが付着した領域の静電像を発色させることを
特徴とするカード記録方法を提供するものである。

【００１１】さらに、この発明は、カード媒体を搬送す
る搬送手段と、この搬送手段により所定速度で搬送され
るカード媒体の記録面に静電像を形成する静電像形成手
段と、この静電像形成手段により形成された静電像に熱
現像剤としてのトナーを供給する現像剤供給手段と、こ
の現像剤供給手段によりトナーが供給されたカード媒体
に所定の波長の光を照射する発色・定着手段と、カード
媒体の記録面に残ったトナーを除去するクリーニング手
段と、を有することを特徴とするカード発行装置を提供
するものである。

【００１２】またさらに、この発明のカード発行装置
は、発色・定着手段は、キセノンランプを含み、カード
媒体のジアゾ感熱記録層に前記静電像形成手段により形
成された静電像に現像剤供給手段により供給されたトナ
ーの上からキセノンランプにより所定波長の光を照射し
て、トナーが付着した領域以外のカード媒体の領域のジ
アゾ感熱記録層を発色しないよう定着するとともに、ト
ナーが付着した領域のトナーが吸収した熱により、トナ
ーが付着した領域を加熱してトナー像が付着した領域す
なわち静電像を発色させることを特徴とする。

【００１３】さらにまた、この発明のカード発行装置に
おける発色・定着手段のキセノンランプは、少なくとも
ピーク波長が９００ｎｍの赤外線と少なくともピーク波
長が２５０ｎｍの紫外線を含む光を発光し、紫外線によ
りトナーが付着した領域以外のカード媒体の領域のジア
ゾ感熱記録層を発色しないよう定着するとともに、赤外
線によりトナーを加熱することを特徴とする。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、図面を用いてこの発明の実
施の形態を説明する。図１は、カード発行装置の全体を
示す概略図である。図１に示されるように、カード発行
装置１は、装置本体の一端部に位置されたカードホッパ
２、カードホッパ２に積層されて保持されているカード
媒体１０を１枚ずつ給送する取り出しローラ２ａ、取り
出しローラ２ａにより１枚ずつ取り出されたカード媒体
を排出口１ａに向けて搬送する搬送ベルト３および搬送
ベルト３にて搬送されるカード媒体を搬送ベルト３の搬
送面と対向する側からガイドする案内ベルト４を有して
いる。なお、カード媒体１０は、図２に示す構造が与え
られたジアゾ感熱記録層が形成されたジアゾ感熱記録向
けのカードが利用される。また、取り出しローラ２ａ
は、図７を用いて後段に詳述する取り出しローラ駆動回
路１２７により、所定のタイミングで駆動される。同様
に、搬送ベルト３は、モータ駆動回路１２６により所定
の速度で回転される駆動モータにより、カード媒体１０
を所定の速度で搬送する。また、ホッパ２は、発行装置
１のカード発行能力に合わせて取り外されてもよい。

【００１５】カード発行装置１において、搬送ベルト３
と案内ベルト４とにより構成される搬送路には、カード
媒体に、情報に対応する静電像を形成する静電記録ユニ
ット５、静電記録ユニット５により形成された静電像に
熱現像用の熱源となるトナーを供給する現像ユニット
６、現像ユニット６により静電像に供給されたトナーを
所定の温度に加熱して静電像を発色させる一方で静電像
が記録されていない領域のジアゾニウム塩を分解して静
電像が形成されていない領域の以降の発色を停止させる
発色・定着ユニット７、発色・定着ユニット７により記
録されている情報の発色および未記録領域の定着が終了
したカード媒体に付着している残存トナーを除去するク
リーニングユニット８および定着ユニット７を通過され
ることにより可視情報が記録されたカード媒体に、例え
ば自動改札装置あるいは運賃精算装置のための磁気デー
タをエンコードする磁気ヘッド９が、搬送路に沿って順
に配置されている。

【００１６】図２は、図２は、図１に示したカード発行
装置１に利用されるカード媒体１０の概略断面図であ
る。図２に示されるように、カード媒体１０は、例えば
ＰＥＴ（ポリエチレントリフタレート）からなる可とう
性の高い基材１１、基材１１の一方の面に形成され、磁
気ヘッド９により磁気データが記録される磁性体層１
２、基材１１の磁性体層１２と対向する面に形成され、
静電記録ユニット５の図３を用いて以下に詳細に説明す
る記録ヘッド（針状電極）５ａから提供される記録電界
を受け入れる導電層１３および導電層１３上に形成さ
れ、誘電層として機能するとともに加熱されることで染
料が発色するよう設定されたジアゾ感熱層１４から構成
されている。なお、誘電層１３には、例えば厚さ１μｍ
のアルミニウム薄膜が利用される。また、ジアゾ感熱層
１４は、例えば、ジアゾニウム塩と、カプラーと、現像
剤マイクロカプセルとを混合した感熱剤が所定の厚さに
堆積されたものである。

【００１７】図３は、図１に示したカード発行装置１に
組み込まれる静電記録ユニット５を概略的に説明する図
である。図３に示されるように、静電記録ユニット５
は、記録電極（針状電極）５ａと、対抗電極（平面電
極）５ｂとを、含み、図７を用いて後段に詳述する針状
電極駆動回路１２２により供給される記録信号に対応し
てカード媒体１０に静電像を記録する。なお、搬送路す
なわち搬送ベルト３と案内ベルト４は、針状電極５ａと
平面電極５ｂとの間に位置されている。また、針状電極
５ａは、搬送ベルト３上を搬送されるカード媒体１０の
記録面すなわちジアゾ感熱層１４の最外面との間の間隔
ｇを維持するよう配置されている。

【００１８】以下、静電像を記録する際には、針状電極
５ａから平面電極５ｂに向けて、記録すべき情報に基づ
いて展開されたビットマップデータに対応する所定の高
電圧が選択的に印加される。これにより、高電圧が印加
されたカード媒体の垂直方向で導電層１３との間に電界
が生じ、ジアゾ感熱層すなわち誘電層１４に、記録情報
に対応する分極が発生して静電像が形成される。

【００１９】図４は、図３に示した行程によりカード媒
体１０に形成された静電像に熱現像用の熱源となるトナ
ーを供給する現像行程を説明する概略図である。図４に
示されるように、カード媒体１０には、静電記録ユニッ
ト５により形成された所定極性の静電像が形成されてい
ることから、静電像と逆極性に帯電したトナーを供給す
ることで、静電像にのみ、トナーが付着されて、カード
媒体１０に形成されている静電像が可視化される。な
お、現像ユニット６は、図７に後述する現像器駆動回路
１２４により、制御される。

【００２０】図５は、図４に示した行程によりカード媒
体１０に供給された熱源像用トナーを利用して、カード
媒体１０のジアゾ感熱層１４の染料を発色させるととも
に、ジアゾ感熱層１４の静電像が記録されていない領域
のジアゾニウム塩を分解して以降の発色を停止する発色
・定着行程を説明する概略図である。

【００２１】図５に示されるように、図４に示した現像
行程においてカード媒体１０の静電像部分に供給された
トナーは、図７を用いて後段に詳述する定着器制御回路
１２３の制御により、定着ユニット７のキセノンランプ
から放射されるピーク波長が概ね９００ｎｍの赤外線
（近赤外線）により温度上昇され、ジアゾ感熱層１４の
静電像を加熱する。すなわち、トナーは、例えば平均粒
径が５〜３０μｍに形成された概ね球状の黒体（主とし
てカーボンを含む）であるから、黒体吸収により赤外線
を吸収して蓄熱する。この蓄熱された熱は、直下に存在
する感熱剤の現像剤マイクロカプセルおよびカプラーを
溶融・分解させる。

【００２２】これにより、ジアゾニウム塩が反応され
て、記録された静電像に対応する領域が発色される。一
方、キセノンランプは、上述したトナー加熱用の赤外線
に加えて、可視光線および紫外線を発生する。特に、紫
外線は、ピーク波長が概ね２５０ｎｍであり、ジアゾ感
熱層１４の静電像が形成されていない領域すなわちトナ
ーの存在しない領域のジアゾニウム塩を分解する。これ
により、静電像が記録されていない領域の以降の発色が
停止される。

【００２３】図６は、図５に示した発色・定着行程にお
いて所定の情報が発色されたカード媒体をクリーニング
するクリーニングユニット８を示す概略図である。図６
に示されるように、クリーニングユニット８のブレード
は、カード媒体１０に予定の圧力で圧接される。これに
より、発色行程においてカード媒体１０のジアゾ感熱層
の熱現像に利用されたトナーが除去される。

【００２４】図７は、図１に示したカード発行装置１お
よび図３〜図６に示したそれぞれのユニットの動作を説
明する概略ブロック図である。図７に示されるように、
カード発行装置は、主制御装置としてのＣＰＵ１１０を
有し、インタフェース１０２とコントローラ１０３を経
由して入力される情報に基づいて、カード媒体１０に所
定の情報を記録する。なお、記録すべき情報は、入力装
置である操作パネル１０４ａ，１０４ｂから入力され
る。

【００２５】搬送制御回路１２１は、モータ駆動回路１
２６から駆動モータに所定のモータ制御電流を供給し
て、搬送ベルト３を所定の速度で回転させる。すなわ
ち、搬送ベルト３を所定のカード媒体搬送速度で移動さ
せる。また、搬送制御回路１２１は、取出ローラ駆動回
路１２７に、所定のタイミングで図示しない搬送モータ
を回転させるモータ駆動パルスを供給して、ホッパ２に
保持されているカード媒体を１枚ずつ搬送ベルト３に案
内する。

【００２６】針状電極駆動回路１２２は、ＲＡＭ１１２
に取り込まれたカード媒体に記録すべき情報に基づい
て、静電記録ユニット５の針状電極５ａに、所定のタイ
ミングで、記録電圧を供給する。

【００２７】定着器駆動回路１２３は、定着ユニット７
のキセノンランプに所定の放電電圧（点灯開始電圧）を
与えてキセノンランプを点灯させるとともに、所定の光
強度の光を出力するよう制御する。

【００２８】現像器駆動回路１２４は、現像ユニット６
の詳述しない現像ローラを所定速度で回転させるととも
に所定の現像バイアス電圧を印加してカード媒体１０に
記録された情報（静電像）にトナーを供給する。

【００２９】磁気ヘッド駆動回路１２５は、磁気ヘッド
９に、発色・定着ユニット７により所定の情報が記録さ
れたカード媒体１０の磁性体層に、磁気データをエンコ
ードする。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、厚さが厚く、可とう性の高いカード媒体に、任意の
情報を記録できる。また、記録された情報は、カード媒
体が摩擦を受けたり外力による変形を生じた場合であっ
ても、記録当初の状態で保持される。さらに、トナーあ
るいは熱転写インクを利用しないことから、長期にわた
る使用においても可視情報が消えるが消失することが防
止される。なお、この記録方法によれば、カード媒体の
記録面の平滑性は、あまり問題とならないことから、記
録方式を理由にカード媒体が制限されなくなり、利用可
能なカード媒体の種類が増大される。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の形態が適用される自動券売機
の一例を示す概略図。

【図２】図１に示したカード発行装置に利用されるカー
ド媒体の概略断面図。

【図３】図１に示したカード発行装置に組み込まれる静
電記録ユニットを概略的に説明する図。

【図４】図３に示した行程によりカード媒体に形成され
た静電像に熱現像用の熱源となるトナーを供給する現像
行程を説明する概略図。

【図５】図４に示した行程によりカード媒体に供給され
た熱源像用トナーを利用して、カード媒体のジアゾ感熱
層の染料を発色させるとともに、ジアゾ感熱層の静電像
が記録されていない領域のジアゾニウム塩を分解して以
降の発色を停止する発色・定着行程を説明する概略図。

【図６】図５に示した発色・定着行程において所定の情
報が発色されたカード媒体をクリーニングするクリーニ
ングユニットを示す概略図。

【図７】図１に示したカード発行装置および図３〜図６
に示したそれぞれのユニットの動作を説明する概略ブロ
ック図。

【符号の説明】

１ …カード発行装置、 ２ …カードホッパ、 ２ａ…取り出しローラ、 ３ …搬送ベルト、 ４ …案内ベルト、 ５ …静電記録ユニット、 ５ａ…針状電極、 ５ｂ…平面電極、 ６ …現像ユニット、 ７ …発色・定着ユニット、 ８ …クリーニングユニット、 ９ …磁気ヘッド、 １０ …カード媒体。

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】磁気記録層とジアゾ感熱記録層とを有する
   カード媒体に情報を記録するカード記録方法において、 ジアゾ感熱記録層に静電的に情報を記録して得られる静
   電像に、トナーを付着させ、トナーの上からフラッシュ
   ランプにより所定波長の光を照射して、トナーが付着し
   た領域以外のカード媒体の領域のジアゾ感熱記録層を発
   色しないよう定着するとともに、トナーが付着した領域
   のトナーが吸収した熱により、トナーが付着した領域の
   静電像を発色させることを特徴とするカード記録方法。
2. 【請求項２】前記フラッシュランプから照射される光の
   波長は、少なくとも概ね９００ｎｍの近赤外線を含むこ
   とを特徴とする請求項１記載のカード記録方法。
3. 【請求項３】前記フラッシュランプから照射される光の
   波長は、少なくとも概ね２５０ｎｍの紫外線を含むこと
   を特徴とする請求項１記載のカード記録方法。
4. 【請求項４】磁気記録層と導電層とジアゾ感熱記録層を
   有するカード媒体に情報を記録するカード記録方法にお
   いて、 ジアゾ感熱記録層に静電的に情報を記録して得られる静
   電像に、トナーを付着させ、トナーの上からキセノンラ
   ンプにより所定波長の光を照射して、トナーが付着した
   領域以外のカード媒体の領域のジアゾ感熱記録層を発色
   しないよう定着するとともに、トナーが付着した領域の
   トナーが吸収した熱により、トナーが付着した領域の静
   電像を発色させることを特徴とするカード記録方法。
5. 【請求項５】前記キセノンランプから照射される光は、
   ピーク波長が９００ｎｍの赤外線を含むことを特徴とす
   る請求項４記載のカード記録方法。
6. 【請求項６】前記キセノンランプから照射される光は、
   ピーク波長が２５０ｎｍの紫外線を含むことを特徴とす
   る請求項４記載のカード記録方法。
7. 【請求項７】カード媒体を搬送する搬送手段と、 この搬送手段により所定速度で搬送されるカード媒体の
   記録面に静電像を形成する静電像形成手段と、 この静電像形成手段により形成された静電像に熱現像剤
   としてのトナーを供給する現像剤供給手段と、 この現像剤供給手段によりトナーが供給されたカード媒
   体に所定の波長の光を照射する発色・定着手段と、 カード媒体の記録面に残ったトナーを除去するクリーニ
   ング手段と、を有することを特徴とするカード発行装
   置。
8. 【請求項８】前記発色・定着手段は、キセノンランプを
   含み、カード媒体のジアゾ感熱記録層に前記静電像形成
   手段により形成された静電像に前記現像剤供給手段によ
   り供給されたトナーの上からキセノンランプにより所定
   波長の光を照射して、トナーが付着した領域以外のカー
   ド媒体の領域のジアゾ感熱記録層を発色しないよう定着
   するとともに、トナーが付着した領域のトナーが吸収し
   た熱により、トナーが付着した領域を加熱してトナー像
   が付着した領域すなわち静電像を発色させることを特徴
   とする請求項７記載のカード発行装置。
9. 【請求項９】前記発色・定着手段のキセノンランプは、
   少なくともピーク波長が９００ｎｍの赤外線と少なくと
   もピーク波長が２５０ｎｍの紫外線を含む光を発光し、
   紫外線によりトナーが付着した領域以外のカード媒体の
   領域のジアゾ感熱記録層を発色しないよう定着するとと
   もに、赤外線によりトナーを加熱することを特徴とする
   請求項８記載のカード発光装置。