JPH05197822A - 記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】記録媒体の使用履歴にかかわらず、消去すべき
像を消し残しなく確実に消去し、新しい可視像の書換記
録を確実に行なえる記録装置を提供する。 【構成】搬送路２１は、熱エネルギの制御によって白濁
化あるいは透明化することにより、可視像の記録あるい
は消去が繰り返し可能な表示部（記録媒体）を有するカ
ード１０を搬送する。このカード搬送路２１に沿ってサ
ーマルヘッド２４が設けられている。サーマルヘッド２
４は、搬送されるカード１０上の表示部に対して、記録
あるいは消去用の熱エネルギを選択的に与えることによ
り、可視像の記録を行う。また、カード搬送路２１のサ
ーマルヘッド２４よりも搬送方向上流側には、搬送され
るカード１０上の表示部に対して白濁化するための熱エ
ネルギを与える発熱抵抗体部２３が設けられている。そ
して、発熱抵抗体部２３およびサーマルヘッド２４は、
共通の電源３０から給電されるようになっている。

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、電話機、券
売機などで用いられている金額減額式のカード（すなわ
ち、プリペイドカード）、金融機関のキャッシュカー
ド、社員証などの身分証明書、有価証券などの繰り返し
使用されるカードを処理するカード処理装置において、
カード上に設けられた、熱エネルギの制御によって白濁
化あるいは透明化することにより、可視像の記録あるい
は消去が繰り返し可能な記録媒体に対して、可視像の記
録あるいは消去を行なう記録装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、たとえば、電話機、券売機などで
用いられている金額減額式のカード、すなわち、プリペ
イドカードでは、使用回数の限定できない高額の金額の
場合に、残高があるにもかかわらず、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などの理由により、残額などの更新
記録（印刷）が採用されていないものとなっている。

【０００３】そこで、使用残額（あるいは、使用可能な
度数）などを穴開けなどにより概略的に知らせるように
なっている。このため、使用履歴や正確な残高などを知
ることができないという問題があった。

【０００４】これに対して、最近、一方の面に熱により
色の変化、あるいは、光透過度の変化を可逆的に生じさ
せることのできる記録層（記録媒体）を設けたカードが
提案されている（たとえば、特願昭６３−１３６３５７
号参照）。

【０００５】このカードの構造は、プラスチックスなど
で構成される基材の一方の面に印刷層が設けられ、他方
の面に磁気記録層と感熱体で構成される可逆性記録層
（可変表示層）が積層されている。可逆性記録層は、白
濁状態において、その温度をＴ１からＴ２に上昇させた
とき、白濁状態から透明状態になり、その温度がＴ１に
戻っても、そのまま透明状態を保持する。そして、可逆
性記録層の温度をＴ１からＴ２を越えてＴ３に上昇さ
せ、再びＴ１に戻すと、透明状態から白濁状態となり、
そのまま白濁状態を保持する。この変化は繰り返し再現
可能である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述したよう
な温度履歴により白濁と透明の両状態を繰り返し示す低
分子／高分子複合膜記録材料からなる記録媒体では、白
濁化後の経過時間にしたがって、再透明化がしにくくな
るという問題がある。したがって、記録と消去との時間
間隔が特定できない通常の記録装置の使用状態では、消
去したい白濁画像が消え残り、新たに記録した可視像の
障害になるという問題を生じる。また、消え残りの程度
も、記録と消去との時間間隔によって異なるという問題
もある。

【０００７】そこで、本発明は、記録媒体の使用履歴に
かかわらず、消去すべき像を消し残しなく確実に消去
し、新しい可視像の書換記録を確実に行なえ、明瞭な記
録像が得られる記録装置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】本発明の記録装置は、熱
エネルギの制御によって白濁化あるいは透明化すること
により、可視像の記録あるいは消去が可能な記録媒体を
搬送する搬送手段と、この搬送手段に沿って設けられ、
前記記録媒体に対して記録あるいは消去用の熱エネルギ
を選択的に与えることにより、可視像の記録を行なう熱
記録手段と、前記搬送手段の前記熱記録手段よりも搬送
方向上流側に設けられ、前記記録媒体に対して白濁化す
るための熱エネルギを与える加熱手段と、前記熱記録手
段への給電および前記加熱手段への給電を共通の電源か
ら行なう給電手段とを具備している。

【０００９】また、本発明の記録装置は、所定の電圧値
で電力を供給する電源と、この電源からの電力の供給を
受け、第１の熱エネルギが供給されることにより可視像
が記録され、前記第１の熱エネルギとは異なる第２の熱
エネルギが供給されることにより前記可視像が消去され
る記録媒体に対し前記第１の熱エネルギを供給し可視像
を記録する熱記録手段と、前記電源からの電力の供給を
受け、前記記録媒体に対し前記第２の熱エネルギを供給
し前記可視像を消去する加熱手段と、前記電源から供給
される電力の電圧値に応じ前記記録媒体に供給する熱エ
ネルギ量を制御する制御手段とを具備している。

【００１０】

【作用】書換記録を行なう前に、記録媒体を加熱するこ
とにより白濁化して活性化した後、可視像の書換記録を
行なうことにより、記録媒体の使用履歴にかかわらず、
消去すべき像を消し残しなく確実に消去し、新しい可視
像の書換記録を確実に行なえる。また、熱記録手段への
給電と加熱手段への給電を共通の電源から行なうことに
より、電源の省スペース化とコストの低下が図れる。

【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、本発明に係る記録装置が適用され
るカード処理装置の主要部を模式的に示すものである。
このカード処理装置は、メモリカードとして、たとえば
金額減算式カード（プリペイドカード）を用いて、使用
ごとに使用日付および残高などの使用履歴データをカー
ドの表示部に記録するものである。

【００１３】図において、１０はメモリカードとしての
磁気カードで、温度履歴により白濁と透明の両状態を繰
り返し示す低分子・高分子複合膜記録材料からなり、可
視像の記録、消去を繰り返し行なうことが可能な表示部
を有し、たとえば、図２に示すように構成されている。

【００１４】すなわち、プラスチックスなどで構成され
る基材１１の一方の面に情報を記憶する記憶手段として
の磁気記録層１２、金属薄膜あるいは黒色などに着色さ
れた着色層などからなる遮蔽層１３、前述したような特
性を持つ記録材料からなる白濁と透明の２つの状態を可
逆的に示す記録層１４、および保護層１５を順次積層し
てなり、これら遮蔽層１３、記録層１４、および保護層
１５によって表示部（記録媒体）１６が構成されてい
る。

【００１５】このようなカード１０に対する可視像の記
録は、記録層１４を透明化し、遮蔽層１３を下地色とし
た状態で、記録層１４を選択的に白濁化することによっ
て行なわれ、消去は、白濁画像を透明化することによっ
て行なわれる。なお、ここで使用した記録層１４は、約
７０℃〜１００℃で透明化し、約１１０℃以上で白濁が
飽和する。また、加熱温度の上限は、保護層１５あるい
は記録層１４の耐熱性によって決まり、このカード１０
では約１８０℃であった。

【００１６】２０はカード挿入口で、カード１０を挿入
する。２１はカード搬送路で、公知の搬送ローラなどに
よって構成され、図面に対して左右方向へカード１０を
搬送することができる。２２は読取り磁気ヘッドで、カ
ード１０の磁気記録層１２に磁気情報として記録されて
いるカード１０の真偽、有効期間などのセキュリティ関
係データ、残額などの使用履歴データを読出す。

【００１７】２３は加熱手段としての発熱抵抗体部で、
後述するようにカード１０の表示部１６を加熱して白濁
化する。２４は熱記録手段としてのサーマルヘッドで、
カード１０の表示部１６に使用日付、残高などのデータ
を可視像として記録する。２５は書込み磁気ヘッドで、
カード１０の磁気記録層１２に対して磁気情報の更新・
書込みを行なう。

【００１８】２６は読取り磁気ヘッドで、カード１０の
磁気記録層１２に書込み更新されたデータを確認のため
に読出す。２７はカードストッパで、カード１０の真
偽、有効期間などのセキュリティ関係に疑いがあるとき
にカード１０を停止させる。２８はカード排出口で、カ
ード１０を排出する。２９Ａ，２９Ｂはカード検知器
で、搬送されるカード１０を光学的に検知する。３０は
給電用の電源で、発熱抵抗体部２３およびサーマルヘッ
ド２４へ給電する。

【００１９】図３は、上述したカード処理装置の制御系
を概略的に示すものである。図において、３１はＣＰＵ
などからなる主制御部で、装置全体の制御を司る。３２
は読取り制御部で、読取り磁気ヘッド２２による磁気情
報の読取りを制御する。３３は通電制御部で、発熱抵抗
体部２３に対する通電制御を行なうとともに、供給され
る電圧に応じて通電時間（パルス）を変化させ、カード
１０に与える熱エネルギ量を制御し、発熱抵抗体部２３
を所望の温度に制御する。３４は印刷制御部で、サーマ
ルヘッド２４を駆動制御する。３５は書込み制御部で、
書込み磁気ヘッド２５による磁気情報の書込みを制御す
る。

【００２０】３６は読取り制御部で、読取り磁気ヘッド
２６による磁気情報の読取りを制御する。３７は搬送機
構制御部で、カード搬送路２１の搬送ローラに駆動系を
介して連結するモータ４２を駆動制御する。３８は判定
部で、セキュリティ関係データの照合によるカード１０
の有効性の判定などを行なう。３９は残額演算部で、カ
ード１０の利用可能な残額を演算する。

【００２１】これら各部３２〜３９は、データバス４０
によって主制御部３１に接続されている。なお、主制御
部３１は、必要に応じて外部機器（電話機、券売機な
ど、図示しない）に接続され、必要なデータの表示およ
び入出力が行なえるようになっている。

【００２２】図４および図５は、発熱抵抗体部２３の構
成を詳細に示すものである。すなわち、たとえば、厚さ
１ｍｍのセラミック基板５０の表面に、厚膜発熱抵抗体
５１が幅１ｍｍ、厚さ２０μｍで帯状に形成されている
とともに、その両端に給電電極５２，５２が形成されて
いる。さらに、表面性を良くし、かつ、耐磨耗性を持た
せるために、基板５０の給電電極５２，５２を除いた表
面に結晶化ガラスによる保護膜５３が形成されている。
厚膜発熱抵抗体５１に給電電極５２，５２を介して給電
することにより、厚膜発熱抵抗体５１を発熱させ、この
発熱抵抗体部２３に接触しながら移動するカード１０の
表示部１６に白濁可能な熱エネルギを与えるようになっ
ている。なお、ここでは厚膜法によって形成された発熱
抵抗体について説明したが、常用の薄膜法によって形成
された発熱抵抗体でもよい。

【００２３】次に、このような構成においてカード処理
動作について説明する。利用者がカード１０をカード挿
入口２０に挿入すると、その挿入されたカード１０はカ
ード搬送路２１によって取込み搬送され、読取り磁気ヘ
ッド２２により、カード１０の磁気記録層１２からカー
ド１０の真偽、有効期間などのセキュリティ関係デー
タ、利用金額、残額などの使用履歴データ、表示部１６
の可視像に関する表示部データなどが読出される。

【００２４】読出された使用履歴データは、主制御部３
１を介して残額演算部３９に送られ、ここで利用金額に
基づいて利用可能な残額が演算される。この演算結果の
データ、および、他の読出されたデータは、主制御部３
１を介して判定部３８に送られ、カード１０の有効性、
あるいは、残額不足などの判定処理に用いられる。

【００２５】判定部３８の判定処理において、カード１
０の有効性、あるいは、残額不足など、カード１０に問
題がある場合には、カード１０をカードストッパ２７ま
で早送りし、カードストッパ２７を動作させてカード１
０を停止させ、搬送機構制御部３７の制御によりカード
搬送路２１を逆転させ、カード１０を別のトレイ（図示
しない）に排出する。

【００２６】判定部３８の判定処理において、カード１
０が有効であった場合、カード１０は発熱抵抗体部２３
へ搬送される。ここに、カード１０は、カード検知器２
９Ａからサーマルヘッド２４での書換記録が終了するま
で搬送速度４０ｍｍ／ｓで搬送される。

【００２７】さて、カード検知器２９Ａが発熱抵抗体部
２３に搬送されてくるカード１０の先端を検知すると、
その検知信号が通電制御部３３に入力され、発熱抵抗体
部２３の発熱抵抗体５１への通電開始タイミングの基準
となる。

【００２８】ここで、発熱抵抗体５１への通電制御動作
について図６を参照して説明する。カード１０の表示部
１６が発熱抵抗体５１に接触する以前の、あらかじめ設
定された時点から発熱抵抗体５１への通電を開始し、発
熱抵抗体５１を急速加熱する。急速加熱されて到達する
発熱抵抗体５１の温度は、カード１０の表示部１６が白
濁化するのに必要な温度（１１０℃〜１８０℃）まで昇
温するのに充分な温度Ｔ３になるように制御される。

【００２９】温度Ｔ３に到達した後は、カード１０が発
熱抵抗体５１に接触しても温度Ｔ３を維持するように、
発熱抵抗体５１をパルス駆動する。本実施例では、たと
えば、電源３０から２４ボルトの直流電圧を供給し、記
録開始時は０．６ｓｅｃ連続通電（ｔ）することにより
立ち上げを行ない、温度Ｔ３を越えたところで通電周期
（Ｃ）を１０ｍｓ、通電時間（Ｐ）を９ｍｓとしてパル
ス通電を行ない、表示部１６の長さ分の通電パルスが出
たところで通電を終了させる。このようにして通電制御
を行ない、カード１０の表示部１６を加熱することによ
り、表示部１６は全面白濁化される。

【００３０】次に、カード検知器２９Ｂがサーマルヘッ
ド２４に搬送されてくるカード１０の先端を検知する
と、その検知信号が印刷制御部３４に入力され、印刷開
始タイミングの基準となる。サーマルヘッド２４は、電
源３０から２４ボルトの直流電圧が供給され、主制御部
３１から印刷制御部３４に与えられた制御により、カー
ド１０の表示部１６に可視像の記録を行なう。

【００３１】その後、書込み磁気ヘッド２５により、カ
ード１０の磁気記録層１２の使用履歴データが更新・書
込まれる。そして、読取り磁気ヘッド２６により、カー
ド１０の磁気記録層１２から更新されたデータが読取ら
れ、更新されたデータの確認が行なわれる。最後に、カ
ード１０はカード排出口２８から排出され、利用者に返
却される。

【００３２】次に、本実施例の記録装置で、カード１０
の表示部１６に透明状態を下地色とし、白濁状態を記録
像状態として記録されている文字「Ｎ」を文字「Ｔ」に
書換えるときの記録動作例について、図７および図８を
参照して説明する。

【００３３】図７は、発熱抵抗体部２３でのカード１０
の表示部１６の記録動作状態を示している。文字「Ｎ」
を記録されている表示部１６が、温度Ｔ３に制御された
発熱抵抗体５１に接触しつつ４０ｍｍ／ｓの搬送速度で
通過するとき、表示部１６の記録層１４が加熱されて白
濁温度に昇温されることにより、可視像の有無にかかわ
らず、全面が白濁化される。

【００３４】図８は、サーマルヘッド２４でのカード１
０の表示部１６の記録動作状態を示している。全面が白
濁化された表示部１６は、サーマルヘッド２４により文
字「Ｔ」を形成しないスペースドットに対応する記録層
１４の部分が透明化温度に昇温されることにより、白濁
状態から透明状態になる。この結果、サーマルヘッド２
４により加熱されない記録層１４の部分は白濁状態が保
持されるため、白濁画像「Ｔ」が記録される。このよう
にして、可視像の書換記録が行なわれる。

【００３５】本実施例の記録装置の特徴は、書換記録の
前に記録領域（表示部１６）を全面にわたって白濁化す
ることにあり、以下、この記録動作の有用性について説
明する。カード１０の表示部１６への可視像の記録、消
去の繰り返しが、表示部１６の使用履歴にかかわらず、
常に同じ記録および消去条件で行なうことができること
が望ましいのは言うまでもないことである。しかし、低
分子／高分子複合膜記録材料では、以下に示すような現
象がしばしば生じることを本発明者らは見出だした。

【００３６】すなわち、白濁化させた画像を所定時間後
に同じ条件で透明化（消去動作）したとき、図９に特性
Ａで示すように、白濁化（画像記録）からの放置時間に
異存して透明濃度が低下し、半透明状態にしか変化しな
い現象がしばしば生じることがわかった。

【００３７】図９において、透明画像の反射濃度は高
く、白濁画像の反射濃度は低く示される。この変化は、
白濁画像の放置時間が長くなるにしたがい、透明化（消
去動作）に必要なエネルギが高エネルギ側にシフトし、
透明化濃度の極大値も低下するためであることがわかっ
た。このような状態では、同じ条件で消去のための透明
化記録を行なった場合、消去すべき可視像を確実に消去
することができず、新しく記録された可視像とともにゴ
ースト像として残ってしまう不都合を生じる。

【００３８】本発明者らは、白濁画像の記録後の放置時
間にかかわらず、同じ条件で透明化記録が可能な条件に
ついて研究した結果、再透明化の前に記録層を白濁状態
にし、その後、透明化記録を行なえば、同じ透明化条件
でも、図９に特性Ｂで示すように、白濁画像の形成後の
放置時間の長さに関係なく、白濁画像を透明化（消去）
できることを見出だし、本発明に至ったものである。

【００３９】なお、書換記録前に白濁化することによ
り、消去条件の経時依存性が解消する理由については、
推測するに、白濁、透明の状態を経時的に安定化するの
に寄与している弱い力が白濁化のエネルギによって弱め
られ、状態が初期化されるのではないかと考えられる。

【００４０】以上の説明では、記録層１４が白濁状態を
記録像状態としたが、透明状態を記録像状態としてサー
マルヘッド２４により書換記録することもできる。以
下、カード１０の表示部１６に白濁状態を下地色とし、
透明状態を記録像状態として記録されている文字「Ｎ」
を文字「Ｔ」に書換えるときの記録動作例について説明
する。

【００４１】文字「Ｎ」を記録されている表示部１６
が、温度Ｔ３に制御された発熱抵抗体５１に接触しつつ
４０ｍｍ／ｓの搬送速度で通過するとき、表示部１６の
記録層１４が加熱されて白濁温度に昇温されることによ
り、可視像の有無にかかわらず、全面が白濁化される。

【００４２】そして、全面が白濁化された表示部１６
は、サーマルヘッド２４により文字「Ｔ」を形成するマ
ークドットに対応する記録層１４の部分が透明化温度に
昇温されることにより、白濁状態から透明状態になる。
この結果、サーマルヘッド２４により加熱された記録層
１４の部分は透明化されるため、透明画像「Ｔ」が記録
される。このようにして、可視像の書換記録が行なわれ
る。

【００４３】この記録動作においても、文字記録の前に
記録層１４を全面白濁状態として、文字記録後の経過時
間にかかわらず、記録されている文字を確実に消去する
という本実施例の記録装置の特徴が得られる。

【００４４】このように、書換記録を行なう前に、表示
部１６を全面にわたって白濁化することにより、表示部
１６の使用履歴にかかわらず、消去すべき像を消し残し
なく確実に消去し、新しい可視像の書換記録を確実に行
なえ、明瞭な記録像が得られる。また、カードが挿入さ
れ、書換動作が必要なときのみ白濁化のための発熱動作
を行なうオンデマンド制御が可能である。

【００４５】また、発熱抵抗体部２３への給電とサーマ
ルヘッド２４への給電を、共通の電源３０から同一の電
圧値によって行なうことにより、電源の省スペース化と
コストの低下が図れる。

【００４６】また、加熱手段として発熱抵抗体部２３を
用いているので、ヒートローラなどのように定常的に発
熱している手段を加熱手段として用いた場合に比較し
て、隣接部への熱伝導による悪影響、特にサーマルヘッ
ド２４への熱の影響を無くすことができる。また、装置
内部の過剰な温度上昇も無いので、装置の安定化も図れ
る。

【００４７】さらに、発熱抵抗体部２３への通電パルス
を制御することにより、発熱抵抗体部２３の発熱温度を
正確に維持することができるので、安定した白濁化がで
きる。また、発熱抵抗体部２３が簡単な構成なので、小
形化が図れる。

【００４８】なお、前記実施例では、メモリカードとし
て磁気カードを用いた場合について説明したが、本発明
はこれに限定されるものでなく、たとえばＩＣカードあ
るいは光カードを用いた場合にも同様に適用できる。

【００４９】また、前記実施例では、磁気カード上に設
けられた記録媒体（表示部１６）に対して可視像の記
録、消去を行なう場合について説明したが、本発明はこ
れに限定されるものでなく、単体の記録媒体に対して可
視像の記録、消去を行なう場合にも同様に適用できる。

【００５０】

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、記
録媒体の使用履歴にかかわらず、消去すべき像を消し残
しなく確実に消去し、新しい可視像の書換記録を確実に
行なえ、明瞭な記録像が得られる記録装置を提供でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る記録装置が適用される
カード処理装置の主要部を模式的に示す構成図。

【図２】カードの構成を示す断面図。

【図３】カード処理装置の制御系を概略的に示すブロッ
ク図。

【図４】発熱抵抗体部を模式的に示す正面図。

【図５】図４におけるＡ−Ａ矢視断面図。

【図６】発熱抵抗体への通電制御動作を説明するための
タイミングチャート。

【図７】発熱抵抗体部でのカードの表示部に対する記録
動作を説明するための図。

【図８】サーマルヘッドでのカードの表示部に対する記
録動作を説明するための図。

【図９】記録動作の利点を説明するための図。

【符号の説明】

１０……カード、１２……磁気記録層、１４……記録
層、１６……表示部（記録媒体）、２１……カード搬送
路、２２，２６……読取り磁気ヘッド、２３……発熱抵
抗体部（加熱手段）、２４……サーマルヘッド（熱記録
手段）、２５……書込み磁気ヘッド、３０……電源、５
１……発熱抵抗体、３１……主制御部、３３……通電制
御部、３４……印刷制御部、３７……搬送機構制御部、
３８……判定部、３９……残額演算部。

───────────────────────────────────────────────────── 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 Ｂ４１Ｍ 5/26 Ｂ４２Ｄ 15/10 ５０１ Ｊ 9111−2Ｃ Ｇ０６Ｋ 15/00 Ｚ 19/06 Ｈ０４Ｎ 1/23 １０２ Ｚ 9186−5Ｃ 8623−5Ｌ Ｇ０６Ｋ 19/00 Ｃ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 熱エネルギの制御によって白濁化あるい
   は透明化することにより、可視像の記録あるいは消去が
   可能な記録媒体を搬送する搬送手段と、 この搬送手段に沿って設けられ、前記記録媒体に対し記
   録あるいは消去用の熱エネルギを選択的に与えることに
   より、可視像の記録を行なう熱記録手段と、 前記搬送手段の前記熱記録手段よりも搬送方向上流側に
   設けられ、前記記録媒体に対し白濁化するための熱エネ
   ルギを与える加熱手段と、 前記熱記録手段への給電および前記加熱手段への給電を
   共通の電源から行なう給電手段とを具備したことを特徴
   とする記録装置。
2. 【請求項２】 所定の電圧値で電力を供給する電源と、 この電源からの電力の供給を受け、第１の熱エネルギが
   供給されることにより可視像が記録され、前記第１の熱
   エネルギとは異なる第２の熱エネルギが供給されること
   により前記可視像が消去される記録媒体に対し前記第１
   の熱エネルギを供給し可視像を記録する熱記録手段と、 前記電源からの電力の供給を受け、前記記録媒体に対し
   前記第２の熱エネルギを供給し前記可視像を消去する加
   熱手段と、 前記電源から供給される電力の電圧値に応じ前記記録媒
   体に供給する熱エネルギ量を制御する制御手段とを具備
   したことを特徴とする記録装置。