JPH02184497A - 多層データ担体およびそのデータ記録方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、データ担体、特にＩＤカード、およびそのよ
うなデータ担体を製作する方法に関する。

特に、ここで問題にしているデータ担体はＩＤカード、
例えばチエツクカード、クレジットカード、身分証明書
または名刺、等である。そのようなＩＤカードは、標準
形式を持ち、一般に多層構造を持つ。カードの片面には
、例えば加圧または写真により、−船釣な情報、例えば
信販会社、組織、等の名称、および場合によってはカー
ド表面またはカードの内部に施した保護プリント（編み
なわ模様）を示している。さらに、カード所有者の名前
、顧客番号、口座番号、カート番号、等の利用者に関す
る情報も備わっている。

（従来の技術） 多層ＩＤカード上にカラーで記録するために、異なった
着色層区域を重ね、レーザー光線強度の適切な制御によ
り色層を選択的に除去するように、各種色層の吸収特性
および蒸発点を選択することか提案されている（西独特
許第３０４８７３３号）。したかって、一番外側の色層
は、下側にある色層に対するよりも、低いレーザー光線
強度で除去する。

（発明が解決しようとする課題） これらのデータ担体における問題点は、層厚の公差およ
び蒸発または昇華の間隔が短いために、コントラストの
高い表示に絶対必要な各種層の完全除去を行なうために
、幾つかの放射路が必要になることが多い点である。そ
のため、この記録方法に関しては、各除去層に対して幾
つかの除去工程が必要になり、これがそのようなデータ
担体の大量生産の障害になっている。特定の色の１汲収
特性および各色層の蒸発点のために、色層はレーザー光
線強度に応じて順序付けられるために、色の選択も限定
される。

本発明は、特許請求の範囲第１項の前文によるデータ担
体において、レーザー光線による色層の局部的な除去を
容易に、迅速に行なうことができるデータ担体を提供す
ることである。また、本発明は、多層データ担体上に記
録するための方法も提供する。

（課題を解決するための手段） これらの問題点に対する解決方法は、独立した請求項に
記載されており、本発明の好ましい実施形態は、実施態
様を示す項に記載しである。

（作用および効果） 先行技術においては、上部第一層は入射レーザ光線に対
して反応し、その下にある第二の層を露出し、その色を
目に見えるようにするのに対し、本発明に係わるデータ
担体の第−層では、本質的な影響を示さずにレーザー光
線が浸漬する。その下にある第二の層の材料だけが、浸
漬するレーザ光線により、熱的に分解する。「熱分解」
という用語は、本文においては、蒸発、即ち固相から液
相へ、さらに気相への移行、昇華、即ち固相から気相へ
の移行、気体形成を伴う化学分解、あるいは例えばテル
ミット粒子に点火した時に起こるような化学反応を意味
する。

レーザー光線が当たった場所において、第二の層の材料
は熱分解して、内部においてカード材料の圧力を急激に
増加させるので、その上にある比較的薄い層は高圧に耐
えられず、いわば、吹き飛ばされてしまう。記録操作の
際に、記録すべき情報に応じて、レーザー光線がカード
表面を横切り、第二層の小さな区域が連続的に熱分解し
、その外側の第一色層の小さな区域がそれらに応じて吹
き飛ばされる。これらの区域では、第二の色層がその上
にある第一色層から解放されるので、このようにして記
録された情報が、これら二つの色層に対する色対比で目
に見えるようになる。

外側色層に対比する第二色層は、部分的にのみ除去され
るように、その厚さと分解特性においてレーザー光線の
強度と釣り合っていなければならない。記録操作の後で
は、このようにして第二の色層がレーザー光線が当たっ
た区域において露出し、その色が明瞭に認められる。

特に、熱分解すべき第二色層に対しては、顔料混合によ
り望ましい特性を付与することかできるような、比較的
多種類の色を使用できる。そのような顔料は第二色層に
感光性を与える。それらの顔料は、暗い、または明るい
色が含まれているかによって、油煙粒子またはアルミニ
ウムブロンズ粒子でよい。顔料は、その体色および濃度
に関して、色層本来の色に事実上影響しないように選ぶ
、即ち感光性を与えるために使用する顔料は、それ自体
この層の着色に影響すべきではない。それゆえ、本発明
に係わる記録には、はとんどどのような種類の色（アク
リル系塗料）、ＰＶｃ塗料、等）でも、どのような色合
にでも調整でき、使用できる。色層における顔料は、吸
収中心として作用し、入射レーザー光線を吸収し、それ
によって熱エネルギーを放出し、これか着色料を蒸発さ
せ、例えばこの蒸気圧がレーザー光線の当たった場所に
おいて第−層の材料を吹き飛ばす。

多くの用途にとって有利な別の実施形態では、第二層、
即ち熱分解層は、二つの対比色層の間に埋め込んだ透明
なワニス層から成る。このワニス層に、上記の色層と同
様に、レーザー光を吸収する顔料を混合して感光性を与
える。この目的に適した顔料は、明るい体色を持つ顔料
（例えばアルミニウムブロンズ粒子）または低濃度（例
えば十分の−のオーダーで）でもレーザー光線の作用で
十分な効果を示すが、ワニス層の透明性に本質的な影響
を及はさない顔料である。このデータ担体に記録を行な
うと、少なくとも部分的に除去された透明ワニス層を通
してその下にある色層を見通すことができる。下側の色
層は、例えば多色印刷または単色層として設計すること
ができる。

色層は、スクリーン印刷技術により塗布したインキ層、
または適切に着色した、薄いプラスチックフィルムを重
ねたものが好ましい。

本発明に係わるデータ担体では、第一の、即ち外側の色
層が網版印刷（つまり網版印刷を施した第一色層）、特
に場所毎にその強度を変え、異なった色の第二層に塗布
した黒色のゆるやがなマトリックスである場合に、書き
込みの効果は特に重要である。第二層の熱分解のために
、網版印刷が部分的に除去されるので、書き込んだ文字
は、例えばその色合いにおいてのみ、背景と異なる。そ
のようなゆるやかな７トリツクスは、それ自体公知であ
る。そのゆるやかな７トリツクスは、ＩＤカードでは、
例えばカードの下端から上端にかけて暗くなってゆく、
陰として目に見える。

特に、熱分解層として透明なワニス層を使用する場合、
その下側の層における印刷は無傷のまま残るので、ワニ
ス層の下に多色印刷を施すことができる。その場合、特
に多色印刷が編みなわ模様である場合に、偽造に対して
も効果的な防御となる、特に効果的な模様を付けること
ができる。

例えば、鋼の凹版印刷によりレリーフ構造にする、ある
いはレリーフ構造を浮き上がらせ、それをその上にある
層に続ける場合、面白い光学的な効果が得られる。これ
らのレリーフ表面は、本発明に係わる方法により、平滑
な表面と同様に記録することができる。レーザー彫刻（
または記録する）により偽造防止は、彫刻刀を使うそれ
自体公知の機械的彫刻法では、そのような構造には記録
できないので、ここでは特に効果的である。

レーザー光線をこのレリーフ表面に急角度で当てると、
見る角度によって記録した情報がその外観を変え、極端
な場合には、記録を行なった側がらしか見ることができ
なくなる。

担体材料に施した、第二の、レーザー放射後に露出する
熱分解層に延びる編みなわ模様も、偽造防止効果を高め
る。第一の色層を除去した後、第二色層中にあり、その
色層と対照を偽ず編みなわ模様か鮮明に見えるようにな
る。これも、彫刻刀を使った偽造を防止し、レーザー彫
刻の特別な安全性を証明している。

データ担体に例えば波形、半円筒、半球、レンズ形、等
の浮き彫り構造を施す場合、データ担体に対して急角度
でレーザー光線を使って、データ担体に書き込むのが特
に効果的である。レーザー光線を先ず、浮き彫り構造を
横切って、一定の方向で、一定の角度で、データ担体の
平面に当てる。

この場合、レーザー光線に面したこの浮き彫り構造の「
斜面」だけが記録される。次いで、データ担体をその平
面上で回転させ、レーザー光線を同じ、または異なった
急角度で浮き彫り構造を横切って当てると、浮き彫り構
造の斜面が、レーザ光線により、片側、次いで他の側で
記録される。

浮き彫り）１１１造の様々な面をデザインする場合、記
録方向に応じて、それに相当する方向から見ると異なっ
た像か得られる。したがって、不透明表面上に、見る角
度毎に異なった図を描くことができ、これらの図は見る
角度に応して個別に見ることかできる、あるいは垂直に
見る場合は、一つの図に組み合わせることができる。

（実　施　例） 以下に、図面を参考にして、本発明の実施例をさらに詳
細に説明する。

第１図は、例えばチエツクカードである公知のＩＤカー
ド（西独公開第３０４８７３Ｇ号）の部分断面を示す。

基層（Ａ）の上に、二つの色層（Ｂ、Ｃ）がある。分か
り品くするために、この図面および以下の図面における
カードの層は、実寸で示してはいない。これら二つの色
層は、その色と吸収特性および蒸発点か異なっている。

層の厚さは、場所毎に常に一様ではなく、一定の限界内
で変動し、蒸発点は一般に比較的近接しているので、特
定の望ましい色層を露出するのに必要なレーザー光線強
度で照射するのは困難である。そのため、好ましくは、
強度を下げ、照射を何回かに分けて行ない、層を段階的
に除去し、層を選択的に露出させ、不完全除去や他の層
と一緒に完全に除去してしまわないようにする。例えば
、色層Ｂを露出させるのに、何回かの、例えば二回の記
録操作（Ｄ、Ｅ）を行ない、層Ｃにおける区域を除去す
る。さらに記録操作（Ｆ、Ｇ）を行ない、層Ｂにおける
区域を除去する。このようにして、何回かの操作段階に
おいて、多色表示を行なうのである。

第２図は、第１図と似ているが、本発明により製作する
ＩＤカードを示す。基層１は、外側にレーザー光線に対
して本質的に透過性の第一色層３およびレーザー光線を
吸収する第二色層２を有し、含量を含む。層２および３
の色は異なっている。

レーザー光線を全く、またはほとんど吸収しない色層が
知られている。上記のようにレーザー光線を吸収する着
色剤は、本発明により、その着色剤の明度に応じて暗い
、または明るい体色を持つどのような着色剤にも顔料を
加えることによって、調製することかできる。例えば、
黒い色の場合には、油煙粒子を使用でき、明るい色には
、アルミニウムブロンズを使用できる。これによって、
添加する顔料に関係なく、色がその色合を保つことがで
きる。

第２図では、レーザー光線による記録を、４の位置でＩ
Ｄカードの平面に対して直角に行なう。

レーザー光線りは５の区域で、第一色層３に浸透する。

この区域５では、レーザー光線のエネルギーは第一色層
３の祠料によって事実上吸収されることはない。

しかし、第二色層において、レーザー光線の一部がこの
色層２の中に含まれる顔料によって吸収される。その結
果、区域６において第二色層２の材料が分解（蒸発、昇
華、等）される。この分解の結果生しる圧力により、そ
の上にある第一色層３が吹き飛ばされるが、その吹き飛
ばされる区域は、レーザー光線りが当たる比較的狭い場
所４に限られる。色層２、特にその厚さ、分解特性、等
、レーザー光線強度、等の記録パラメータは、この色層
が部分的にのみ除去され、第一色層と対照的に目に見え
るようになるように、互いに調製する。

第３図に示すように、この第二色層２は例えば編みなわ
模様７にも適用できる。そうしてこの編みなわ模様の線
が露出し、レーザー光線によって作られたクレータ−が
どの程度目立つかによって、多かれ少なかれ目に見える
ようになる。

第４図は、ＩＤカードの別の実施形態を断面で示す。基
層１１は、その外側に第一色層１３、そのしたに透明な
ワニス層１４およびさらにその下に色層１２を持つ。色
層１３と１２は色が異なっている。透明な合成樹脂から
成る透明ワニス層は、例えば低濃度の顔料を含み、これ
がレーザー光線を吸収する。

第３図に示すように、レーザー光線は上の色層１３を透
過し、透明ワニス層１４中の作用を受けた区域を分解し
、その区域内で、その上にある色層１３を吹き飛ばすの
で、その結果生じた穴および露出した透明ワニス層１４
を通して、その下にある色層１２が見えるようになる。

この基層１１に加えて、ＩＤカードは、ここでは重要で
はない他の層、例えばカードの裏側の層を持つことがあ
る。同じことは、第２図に示すカードにも当てはまる。

第５図は、第２図におけるのと類似した実施形態を示す
が、その違いは、第一色層２３かここではいわゆる「網
版印刷」により形成されていることで、これが第二色層
２２に好ましくは連続的に変化する陰影だけを与える。

網版印刷２３は、微細な黒色印刷から成り、色層２２に
、例えばカードの下端から上端へ連続的に暗くなって行
く、一種の陰を加える。網版印刷２３の個々の区域２４
および顔料を混合して、レーザー光線記録用に感光化し
た色層２２の一部を除去することにより、色層２２が完
全に露出する。ここでは、記録した区域は、記録をして
いない区域と、色の陰影が異なるだけである。

第６図の実施形態では、基層３１の突出面に延びる浮き
上がった区域３４があり、一方外側にはレーザー光線を
ほとんど吸収しない連続した第一色層３３があり、第一
色層３３の下にはレーザー光線を吸収する（透明でも良
い）第二色層３２がある。レザー光線による走査で、色
層３２と３３の個々の区域が除去される。第二色層３２
を、その色が見えるように、一定の深さたけ除去するこ
ともできるし、顔料を混合して上記の様に感光化した透
明ワニス層でそれを置き換えることもできる。後者の場
合、基層３１または浮き上がった区域３４の上部が書き
込み区域で見えるようになる。

第６図では、レーザー光線がＩＤカードの而に多かれ少
なかれ垂直に当っている。しかし、第６図において矢印
Ｐで示す様に、レーザー光線を急角度でＩＤカードに当
てることもできる。第６図のカードの構造は、基本的に
は第５図のそれと似ている。しかし、レーザー光線の照
射が斜めなので、浮き上がった区域３４の、光源の方に
向いている斜面３５だけに「記録」を行ない、光源の方
を向いていない斜面３６はほとんと、または全くレーザ
光線による作用を受けない。

入射レーザー光線とＩＤカード面との間の角度が急なた
め、外側色層３３を一方から（第７図では左から）は連
続的に見えるが、反対側から（第７１　つ 図では右から）は主にレーザー光線記録により露出した
区域が見える様にすることができる。第８図は、（波形
の）浮き上がった構造４２を持つ層４１の異なった状況
を示す。この基層４１の上に、本発明に係わる上記の構
造によれば、例えば透明な熱分解性ワニス層４５および
その上に外側の色層４６がある。

ここで基層４１か例えば、第７図に示す、浮き彫り構造
４２のレーザー光線に当たる斜面３５上で線状に露出す
るように、データ担体をレーザー光線により、矢印の方
向における急角度で走査する。例えば、線状記録走査の
場合は、浮き彫り構造によって作られる陰のために、走
査線上の４４ａ　、　ｂ　。

Ｃ部分だけが露出する。こうして、方向に依存する図が
得られ、これは複写や写真技術ではこの形に再現するこ
とはできない。

次にデータ担体を１８０°回転させるが、あるいはレー
ザー光線を同様に旋回させると、浮き彫り構造上の反対
側の斜面上に、より深い層（図には示していない）を露
出することにより、別の記録操作を行うことができ、異
なった色で異なった図を描くことができる。

第９図に示すように、ＩＤカード全面に、例えば本質的
に予め決めておいた方向を辿ってカードを通る、個別の
浮き彫り線５１を施すことにより、そのような光学的に
変化する図をＩＤカード５０の大きな表面に描くことが
できる。しかし、浮き彫り構造５２をカードの一部分に
のみ施すこともでき、その場合、浮き彫り構造は、第８
図に示すように、連続形に互いに隣接する。この区域は
、例えば異なった方向から、異なったモチーフで記録す
ることができ、順次、特定の記録方向からのみ別々に見
ることができ、また、垂直に見た場合には、組み合わさ
れて一つの図になる。

最後に述べた実施形態は、ＩＤカードの偽造防止に著し
く効果がある。本発明に係わる手段で主色層の区域を除
去しであるため、凹凸表面上に縁部を極めて鮮明に記録
した区域として目に見える、そのような浮き彫りは、単
純な機械的浮き彫り手段では得られない。

急な照射角度で浮き彫り構造を記録することにより、そ
のような「方向的な効果を持つ図」を描くことは、基本
的には、第１図に示すような従来のカード構造でも可能
である。しかし、そのカドは、簡１１１な不透明構造表
面たけを持つことがあり、あるいはレーザー光線の影響
により表面記録が色を変化させることもある。層を除去
し、より深い層を露出することによって、色の対比で情
報を作り出すのではなく、外側にあるプラスチックまた
は色層の直接的な色変化によってそれを行なっているの
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、先行技術を示す図を、 第２図は、レーザー光線を使って記録を行なう、データ
担体の部分断面図を、 第３図〜第６図は、データ担体の別な実施形態の断面図
を、 第７図は、急角度で記録を行なうデータ担体を、第８図
は、浮き彫り構造を持つデータ担体の、レーザー光線に
よる、急角度の走査を、第９図は、異なったレリーフ構
造を持つＩＤカドの、上から見た図を示す。 １、１３．２３．３３・・・第一色層 ２、１４．２２．３２・・・第二色層 く。 １”ｌ”１ Ｕ］ （Ｎ　　　　〒− ０１「ｎ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）レーザー光線を使って個々の層の区域を局所的に除
   去し、異なった色を持つより深い層の区域を露出させる
   ことによって、重なり合った層を持ち、色の対比で、少
   なくとも部分的に人間が読み取れる形で情報を示すデー
   タ担体、特にＩＤカードにおいて、レーザー光線が透過
   できる第一色層（１、１３、２３、３３）の下に、レー
   ザー光線の影響により少なくとも部分的に熱的に分解で
   きる、少なくとも一つの第二色層（２、１４、２２、３
   ２）があり、レーザー光線のエネルギーがこの第二層に
   おいて転換し、その結果、この層が熱分解し、第一色層
   を局所的に除去することを特徴とするデータ担体。 ２）第二の熱分解色層（２、２２、３２）が、その厚さ
   と分解特性において、ある一定の深さまでのみ除去され
   るように、レーザー光線強度に対して調整してあること
   を特徴とする請求項１記載のデータ担体。 ３）第二色層が、レーザー光線を吸収する顔料を混合す
   ることによって感光化してあり、その顔料の体色および
   ／または濃度は、着色剤に対して、その色が僅かに影響
   を受けるようになっていることを特徴とする請求項１ま
   たは２記載のデータ担体。 ４）顔料が油煙粒子またはアルミニウムブロンズ粒子で
   あることを特徴とする請求項３記載のデータ担体。 ５）第二の、熱分解層が透明なワニス層（１４）である
   ことを特徴とする請求項１記載のデータ担体。 ６）明るい体色を持ち、および／またはワニス層の透明
   度に僅かに影響するような低い濃度で存在する顔料で、
   透明ワニス層（１４）が感光化してあることを特徴とす
   る請求項５記載のデータ担体。 ７）色層が、好ましくはスクリーン印刷により塗布した
   インキ層であることを特徴とする請求項１〜６いずれか
   １項記載のデータ担体。 ８）色層が、着色したプラスチックフィルムであること
   を特徴とする請求項１〜６いずれか１項記載のデータ担
   体。 ９）第一色層が、網版印刷（２３）であることを特徴と
   する請求項１〜８いずれか１項記載のデータ担体。 １０）色層が、場所毎にその強度を変え、異なった色を
   持つ第二色層に施した、黒色網版印刷であることを特徴
   とする請求項９記載のデータ担体。 １１）第二色層または透明ワニス層の下に、好ましくは
   多色印刷模様があることを特徴とする上記請求項の１つ
   以上に記載のデータ担体。 １２）印刷模様が、保護模様、好ましくは網なわ模様で
   あることを特徴とする請求項１１記載のデータ担体。 １３）印刷模様が、レリーフ印刷、例えば鋼の凹版印刷
   であることを特徴とする請求項１１記載のデータ担体。 １４）レリーフが層を連続的に横切ることを特徴とする
   請求項１３記載のデータ担体。 １５）少なくとも第一色層および第二の分解層が好まし
   くは半円筒、半球、波形構造、等のレリーフ構造を持ち
   、データ担体の面に対して急角度で情報を記録し、記録
   方向に向き合ったレリーフ構造の斜面は、それと反対方
   向を向く斜面とは異なった記録をし、こうして記録され
   た情報は、特定の見る方向により、異なった形状に見え
   ることを特徴とする請求項１〜１４いずれか１項記載の
   データ担体。 １６）レーザー光線の作用により、周囲に対してその色
   または対比が変わって見える、外側の不透明層または記
   録を持つデータ担体、特にＩＤカードにおいて、少なく
   ともこの不透明表面が、好ましくは半円筒、半球、波形
   構造、等のレリーフ構造を持ち、レーザー光線により、
   このレリーフ構造の区域において、データ担体の面に対
   して急角度で情報を記録し、記録方向に向き合ったレリ
   ーフ構造の斜面は、それと反対方向を向く斜面とは異な
   った記録をし、こうして記録された情報は、特定の見る
   方向により、異なった形状に見えることを特徴とするデ
   ータ担体。 １７）レーザー光線を使って個々の層の区域を局所的に
   除去し、異なった色を持つより深い層の区域を露出させ
   ることによって、重なり合った層を持ち、色の対比で、
   少なくとも部分的に人間が読み取れる形で情報を示すデ
   ータ担体、特にＩＤカードにおいて、レーザー光線が透
   過できる第一色層の下にある熱分解性の第二層が、レー
   ザー光線の作用により、幾つかの場所で少なくとも部分
   的に分解され、それによって、これらの場所の上にある
   第一層の区域が除去されることを特徴とするデータ担体
   への記録方法。 １８）レーザー光線を使って個々の区域を局所的に除去
   し、異なった色を持つより深い層の区域を露出させるこ
   とによって、重なり合った層を持ち、色の対比で、少な
   くとも部分的に人間が読み取れる形で情報を示す多層デ
   ータ担体、特にＩＤカードにおいて、例えば半円筒、半
   球、波形構造、等の形の浮き彫り構造をこれらの色層の
   表面の少なくとも一部に形成し、情報記録の際に、レー
   ザー光線を特定の急角度で、この浮き彫り構造を横切る
   ように当てることを特徴とする多層データ担体への記録
   方法。 １９）レーザー光線を当てた後で、データ担体をその面
   上で、レーザー光線の方向に対して回転させ、次いでレ
   ーザー光線を再び急角度で、浮き彫り構造を横切るよう
   に当てることを特徴とする請求項１７記載の方法。