JPH07309090A - セキュリティカード及びその読み取り装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 偽造や改ざんが困難なセキュリティカードと
その読み取り装置を提供することである。 【構成】 カード基材１の上層に位置し、温度変化によ
って発色と消色を繰り返す可逆性感熱層３と、カード基
材１の下層に位置し、赤外線反射性を有する赤外線反射
層５と、カード基材１と可逆性感熱層３の間に設けられ
ている背景層２とを有し、赤外線反射層５の下面には、
赤外線吸収性を有するバーコード状の識別符号６が形成
されて構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、セキュリティカード及
びそのその読み取り装置に関し、特にＩＤカードやプリ
ペイドカード等の真偽判定を必要とするセキュリティカ
ード及びその読み取り装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】現在、一般的に使用されている各種のＩ
Ｄカードやプリペイドカード等においては、偽造や改ざ
ん等による不正使用を防止するために様々なセキュリテ
ィ機能が付与されている。例えば、磁気カードにおい
て、情報記録部とは別に真偽判定用の磁気データを与え
たり、カードの一部に赤外線でのみ検知可能な不可視の
識別符号、例えばバーコード等を設けることによって偽
造や改ざん等による不正使用を防止している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来こ
の種の磁気カードでは、相応の知識を有する者が、その
磁気データを市販品もしくは改造を加えた磁気カードリ
ーダ／ライタ等を使用することによって改ざんすること
は可能である。また、赤外線による不可視の識別符号
は、カード上における符号の位置とパターンが解明され
れば、偽造も不可能ではないという欠点があった。

【０００４】本発明の課題は、上記従来技術の欠点を解
決し、偽造や改ざんが困難なセキュリティカードとその
読み取り装置を提供することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、カード
基材の一方の面側に位置し、温度変化によって発色と消
色を繰り返す可逆性感熱層と、前記カード基材の他方の
面側に位置し、赤外線反射性を有する赤外線反射層と、
前記カード基材と前記可逆性感熱層の間に設けられてい
る背景層とを有し、該赤外線反射層の前記カード基材側
と反対側には、赤外線吸収性を有する識別符号が形成さ
れていることを特徴とするセキュリティカードが得られ
る。

【０００６】さらに、本発明によれば、前記識別符号が
形成されている側の面から赤外線を照射して、前記可逆
性感熱層の形成領域の内、前記識別符号に対応する領域
を所定の温度にまで上昇させることにより、前記可逆性
感熱層の形成領域に、前記識別符号に対応する仮想識別
符号が生じるようにしたことを特徴とするセキュリティ
カードが得られる。

【０００７】又、本発明によれば、前記セキュリティカ
ードの読み取り装置において、前記識別符号に対して赤
外線を照射し、前記識別符号の形成面を前記赤外線反射
層側から加熱する第１の加熱手段と、該加熱により生じ
た前記仮想識別符号のパターンを読み取る識別符号読取
手段と、前記仮想識別符号のパターンが前記識別符号読
取手段により読み取られた後、前記可逆性感熱層の形成
領域全面を前記可逆性感熱層側から加熱する第２の加熱
手段と、該第２の加熱手段による加熱後に、前記仮想識
別符号の有無を確認する確認手段と、前記識別符号読取
手段からの読取データを受けて、前記仮想識別符号のパ
ターンの有無を判別すると共に、前記仮想識別符号のパ
ターンが所定のパターンであるか否かを判別し、かつ前
記確認手段からのデータを受けて、前記仮想識別符号が
消去されているか否かを判別する判別手段とを具備して
いることを特徴とするセキュリティカードの読み取り装
置が得られる。

【０００８】

【作用】本発明によるセキュリティカードでは、赤外線
吸収材料によって形成された識別符号を有する面に赤外
線が照射されると、該識別符号が赤外線を吸収して発熱
する。発生した熱は、カード基材（一般的には０．１５
〜０．２５ｍｍ厚の樹脂フィルム）を伝って裏面、即ち
可逆性感熱層に達し、加熱された温度に応じて可逆性感
熱層の形成領域の内、前記識別符号に対応する領域は発
色または消色する。その結果、可逆性感熱層には識別符
号に相当するパターンが再現される。したがって、前記
識別符号の赤外線吸収能やカード基材の熱伝導率、可逆
性感熱層の発色・消色の温度特性が正規のカードと同一
でないと識別符号の再現ができないため、偽造が困難で
ある。

【０００９】また、本発明によるセキュリティカードに
おいては、識別符号の帯状部材個々の赤外線吸収能を異
なるように配置することにより、可逆性感熱記録層の発
色・消色温度との関係で識別符号の各帯状部材が発色、
消色、或は変化しない等の状態を呈することから、これ
らを適宜組み合わせることによって複雑な識別符号パタ
ーンを設定することができ、セキュリティ効果を高める
ことができる。

【００１０】更に、本発明によるセキュリティカード用
読み取り装置においては、赤外線照射による識別符号形
成面の加熱により可逆性感熱層に識別符号を再現し、そ
の再現した識別符号を読み取った後、可逆性感熱層に再
現された識別符号部が不可視となるよう可逆性感熱層全
面に均一に加熱して発色または消色させ、その識別符号
が発色または消色したことを検出して、識別符号の情報
及び発消色機構の両者が設定通りである場合のみ、その
カードを「真」と判定する。したがって、本発明による
構造を有したカード以外のカードを偽造してもそのカー
ドは「真」と判定されず、偽造を防止することができ
る。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の実施例について、図面を参照
して説明する。

【００１２】図１は本発明によるセキュリティカードの
構成を示す断面図である。図１において、本発明による
セキュリティカードは、カード基材１と、カード基材１
の上面に形成されている背景層２と、背景層２の上面に
形成されている可逆性感熱層３と、可逆性感熱層３の上
面に形成されている保護層４と、カード基材１の下面に
形成されている赤外線反射層５と、赤外線反射層５の下
面に形成されている赤外線吸収材による識別符号６とで
構成されている。

【００１３】カード基材１は高分子フィルムから成り、
一般的な用途ではポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ
エステル、或は塩化ビニル等が適している。また、耐久
性、耐水性、耐薬品性等のカードに要求される諸条件が
満足されるならば、紙や金属、ガラス、或はセラミッス
ク等を用いることもできる。しかしながら、識別符号６
が小さい場合や、識別符号６の各帯状符号の間隔が狭い
場合等のように、可逆性感熱層３で再現される識別符号
の解像度を高める必要のあるときには、熱伝導の良い材
質を選定したほうが良い。

【００１４】背景層３は、可逆性感熱層４の発色または
消色により再現された識別符号の検出に必要なコントラ
ストを与えるために設けられている。背景層３の材料
は、その光反射率が発色した可逆性感熱層４よりも低い
黒色を始めとする濃色系の塗料、又は光反射率の高い
（可逆性感熱層４よりも低い）銀色塗料、若しくはアル
ミニウム等の金属蒸着薄膜が用いられる。

【００１５】可逆性感熱層４は、各種のサーモクロミッ
ク材料が適している。その他、塩化ビニルやその共重合
体の様な樹脂母材中に、高級脂肪酸のような有機低分子
材料を分散させた可逆性感熱記録材料（特開昭５８−１
９１１９０号公報、特開昭６０−１９３６９１号公報参
照）でもよく、これは温度により可逆的に透明度が変化
し、その状態を常温において半永久的に維持することが
できる上に、有機低分子材料の種類や組成比によって発
色及び消色の温度を自由に設定することができるという
特徴を有する。

【００１６】保護層４は、可逆性感熱層３の上面に設け
られ、その材質には透明性、耐熱性、耐摩耗性等が要求
される。したがって、例えばワックスやシリコンまたは
フッ素樹脂を含んだ紫外線硬化型塗料ニスを用いること
が好ましい。一例としては、ダイキュア・ニューＺ−Ｏ
Ｐニス（大日本インキ社製）をオフセット印刷等の手段
で１〜３μｍ厚に形成すれば良い。また、ＳｉＯ₂ やＡ
ｌ₂ Ｏ₃ の様な無機材料の薄膜をスパッタリング等の成
膜方法によりコーティングして形成してもよい。

【００１７】赤外線反射層５は、識別符号６以外の部分
が赤外線により加熱されるのを防ぐために設けられてい
る。尚、一般的なカード基材である白色の高分子フィル
ムであれば特に必要はないが、加熱エネルギーや識別符
号６の赤外線吸収能、符号パターン、カード基材厚さと
熱伝導、可逆性感熱材の発消色温度等の諸条件によって
は、白色を始めとする明色系の塗料や、アルミニウム等
の金属蒸着薄膜を用いた方が可逆性感熱層３に再現され
る識別符号（以下、仮想識別符号と呼ぶ）の再現が効果
的に行える場合がある。

【００１８】識別符号６は、赤外線吸収能の高い材料が
望ましい。したがって、カーボンブラックを顔料とした
一般的な黒色インキを各種の印刷方法によって形成すれ
ばよい。尚、識別符号６の構成において、上記黒色イン
キだけでは容易にその位置とパターンが判別できるた
め、カーボンブラックを含まず、赤、黄、青の三原色を
混合した赤外線透過黒色インキを隠蔽層として識別符号
６の形成領域及び赤外線反射層５の形成領域の内識別符
号６の形成領域を除く領域を覆うように隠蔽を行えばよ
り高い偽造防止効果が得られる。

【００１９】又、可視光域でほぼ透明な赤外線吸収材も
あり、一例として赤外線吸収剤ＩＲＦ−１０００（富士
写真フィルム社製）を透明な樹脂材料に２〜５重量％分
散させ、それをスクリーン印刷やグラビア印刷を行うこ
とによって識別符号６の形成を行うこともできる。

【００２０】識別符号６の形成面側に絵柄等の印刷を施
す場合、識別符号６の形成領域には黒色の絵柄がかから
ないように配慮する必要がある。黒色の絵柄は赤外線を
吸収するので、識別符号６との区別がつかなくなり、可
逆性感熱層３には識別符号６に対応する前記仮想識別符
号のパターンが生じなくなるからである。したがって、
それが避けられない場合は、上記の赤外線透過黒色イン
キを用いればよい。

【００２１】識別符号６に照射される赤外線エネルギー
が一定ならば、識別符号６の赤外線吸収能を異なるよう
に配置することにより、可逆性感熱層３が発色する温度
（以下、発色温度と呼ぶ）と可逆性感熱層３の発色を消
去する温度（以下、消色温度と呼ぶ）との関係で識別符
号部が発色、消色、或は変化しない等の状態を呈するこ
とから、これらを適宜組み合わせることによってセキュ
リティ効果を高めることができる。すなわち、赤外線吸
収能を識別符号６の各帯状部材で変えれば、赤外線吸収
能の高い、いいかえれば可逆性感熱層３を発生・消色さ
せるのに必要な温度まで上昇させ得るだけ赤外線を吸収
する赤外線吸収能を有する帯状部材に対応する領域のみ
仮想識別符号が再現されるので、識別符号６のパターン
を異ならせず仮想識別層のパターン設定を多くできる。
識別符号６の赤外線吸収能を異なるようにするには、赤
外線吸収材に同じ色調の赤外線透過材を適宜混合すれば
良い。

【００２２】図２は、本発明の実施例によるセキュリテ
ィカードに用いられる読み取り装置の構成を示す図であ
る。図中の矢印はセキュリティカードの移動方向を示し
ている。尚、セキュリティカード７は、図中の上方が可
逆性感熱層３側、下方が識別符号６側である。

【００２３】本発明に係るセキュリティカード用読み取
り装置は、カード搬送ローラ８と、第１の加熱手段とし
ての赤外線ランプ９と、識別符号読取手段としての識別
符号読取部１０と、第２の加熱手段としての感熱層加熱
素子１３と、確認手段としての識別符号読取部１１と、
判別手段としての識別符号判定部１２とを具備して構成
されている。

【００２４】セキュリティカード７を読み取り装置に挿
入すると、まずカード搬送ローラー８で先に搬送され
る。赤外線ランプ９は、識別符号６に対して下側から赤
外線を照射し、識別符号６の形成面を加熱する。この加
熱によって識別符号６は発熱し、その熱は赤外線反射層
５、カード基材１、背景層２を伝わって可逆性感熱層３
に達する。可逆性感熱層３の形成領域には識別符号６の
各帯状部材の幅及び各帯状部材の間隔が同一のパターン
（仮想識別符号）が再現される。識別符号読取部１０
は、この加熱により生じた仮想識別符号のパターンを読
み取る。前記仮想識別符号のパターンが識別符号読取部
１０により読み取られた後、感熱層加熱素子１３によっ
て可逆性感熱層３の形成領域全面が上側から加熱され、
可逆性感熱層３全面が発色又は消色し、仮想識別符号の
パターンが消去される。

【００２５】感熱層加熱素子１３による加熱後に、識別
符号読取部１１によって前記仮想識別符号の有無が確認
される。識別符号判定部１２は、識別符号読取部１０か
らの読取データを受けて、前記仮想識別符号のパターン
の有無を判別すると共に、前記仮想識別符号のパターン
があらかじめ設定されている所定のパターンであるか否
かを判別する。又、識別符号読取部１１からの読取デー
タを受けて、前記仮想識別符号が消去されているか否か
を判別する。ここで、識別符号読取部１０で読み取られ
た仮想識別符号のパターンが設定されたパターンと一致
し、かつ、その後の仮想識別符号の消去状態が設定通り
の場合、判定部１２はそのカードを「真」、即ち「正規
のカード」と判定する。

【００２６】本発明に係るセキュリティカードの使用前
に、可逆性感熱層全体が発色状態と消色状態とでは、赤
外線ランプ９及び感熱層加熱素子１３の加熱によって可
逆性感熱層３を何度まで上昇させるのかが異なる。以
下、使用前の可逆性感熱層全体が発色状態である場合と
消色状態である場合とに分けて詳細に説明する。

【００２７】可逆性感熱層３に用いられている可逆性感
熱材料全体が使用前に発色状態にある場合には、前記可
逆性感熱材料に熱が与えられ、前記可逆性感熱材料の温
度が第１の温度（消色温度）まで上昇し、その後常温に
まで下降すると消色状態になる。さらに、前記可逆性感
熱材料に熱が与えられ、前記可逆性感熱材料の温度が第
１の温度よりも高い第２の温度（発色温度）まで上昇
し、その後常温にまで下降すると発色状態になる。尚、
この場合、前記第１の温度、第２の温度は可逆性感熱材
料の種類によって異なる。

【００２８】一方、可逆性感熱層３に用いられている可
逆性感熱材料全体が使用前に消色状態の場合には、前記
可逆性感熱材料に熱が与えられ、前記可逆性感熱材料の
温度が第１の温度（発色温度）まで上昇して発色状態に
なり、その後常温まで下降してもその状態を維持する。
さらに、前記可逆性感熱材料に熱が与えられ、前記可逆
性感熱材料の温度が第１の温度よりも低い第２の温度
（消色温度）まで上昇し、その後常温にまで下降すると
消色状態になる。

【００２９】上記発色温度及び上記消去温度の温度特性
の具体的な例として、例えば、上述のサーモクロミック
材料の場合には、発色温度は１０５℃〜１２０℃で、消
去温度は７０℃〜９５℃である。尚、この場合において
も前記サーモクロミック材料の組成比を変えることによ
って温度特性は変化する。

【００３０】尚、上記説明では、発色状態及び消色状態
について言及しているが、具体的には、消色状態とは無
色透明の状態をいい、発色状態とは透明度が変化して白
濁した状態をいう。したがって、発色状態あるいは消色
状態が変化するということは、可逆性感熱層３自体は光
反射率が変化しそれにともなって透明度が変化するとい
うことなので、実際の仮想識別パターンというのは、例
えばその下地である背景層２の色調が赤であった場合、
可逆性感熱層３が消色状態のときは可逆性感熱層３の上
側からは赤と認識され、可逆性感熱層３が発色状態のと
きは可逆性感熱層３の上側からはピンク色と認識され
る。

【００３１】以下、上記それぞれの場合において、読み
取り装置がどのように動作するのかを説明する。可逆性
感熱層３に用いられている可逆性感熱材料全体が使用前
に発色状態の場合には、赤外線ランプ９は、前記可逆性
感熱材料の温度を第１の温度（消色温度）まで上昇させ
るように識別符号６を加熱する。その後常温にまで下降
すると可逆性感熱層３の形成領域の内、前記識別符号に
対応する領域が消色状態になって仮想識別符号のパター
ンを形成する。その後、識別符号読取部１０は、加熱に
より生じた仮想識別符号のパターンを読み取る。前記仮
想識別符号のパターンが識別符号読取部１０により読み
取られた後、感熱層加熱素子１３は前記可逆性感熱材料
の温度を第１の温度よりも高い第２の温度（発色温度）
まで上昇させるように可逆性感熱層３全面を加熱し、そ
の後常温にまで温度が下降すると可逆性感熱層３全体が
発色状態となり、前記仮想識別符号のパターンが消去さ
れる。その後、識別符号判定部１２によって判別される
がその具体的な動作は上記した通りである。

【００３２】可逆性感熱層３に用いられている可逆性感
熱材料全体が使用前に消色状態の場合には、赤外線ラン
プ９は、前記可逆性感熱材料の温度を第１の温度（発色
温度）まで上昇させるように識別符号６を加熱し、その
後常温にまで温度が下降すると可逆性感熱層３の形成領
域の内、前記識別符号に対応する領域が発色状態になっ
て仮想識別符号のパターンを形成する。その後その状態
は維持される。識別符号読取部１０は、加熱により生じ
た仮想識別符号のパターンを読み取る。前記仮想識別符
号のパターンが識別符号読取部１０により読み取られた
後、感熱層加熱素子１３は前記可逆性感熱材料の温度を
第１の温度よりも低い第２の温度（消色温度）まで上昇
させるように可逆性感熱層３全面を加熱し、その後、常
温にまで下降すると可逆性感熱層３全体が消色状態とな
り、前記仮想識別符号のパターンが消去される。その
後、識別符号判定部１２によって判別されるがその具体
的な動作は上記した通りである。

【００３３】尚、上述した実施例において、セキュリテ
ィカードを構成する各材質等は要求される諸特性によっ
て異なり、またその組み合わせは具体的な実験によって
決定される。また、その性質が類似のものであれば同様
な効果が得られるので、本発明は実施例に限定されるも
のではなく、種々変形して実施することが可能である。

【００３４】以上、説明したように、本発明に係るセキ
ュリティカードの読み取り装置によれば、識別符号６を
たとえ特殊な方法で読み取ることができ、その識別符号
をカードの下面に設けたとしても実際には仮想識別符号
を読み取ってカードの真偽が行われるためそのような不
正を容易に防止することができる。

【００３５】又、このような構造が知られたとしても、
可逆性感熱材料の組成を微妙に変え、発色・消色の温度
特性のパターンを数多く設定し、識別符号６の各帯状部
材の赤外線吸収能を個々に変え仮想識別符号のパターン
を数多く設定することにより、そのようなパターンを有
する偽造カードを製造することは容易でなない。

【００３６】

【発明の効果】本発明によれば、カード基材の一面に可
逆性感熱層を、他面に赤外線吸収材料による識別符号を
設けることにより、偽造や改ざんが困難なセキュリティ
カードを提供することができる。

【００３７】又、本発明によれば、識別符号個々の赤外
線吸収能を変え、適宜組み合わせることにより、偽造や
改ざんが更に困難で、高いセキュリティカードを提供す
ることができる。

【００３８】又、本発明によれば、確実に偽造や改ざん
されたカードを判別するセキュリティカードの読み取り
装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るセキュリティカードの構成を示す
断面図である。

【図２】本発明に係るセキュリティカードの読み取り装
置の構成を示す図である。

【符号の説明】 １ カード基材 ２ 背景層 ３ 可逆性感熱層 ４ 保護層 ５ 赤外線反射層 ６ 識別符号 ７ セキュリティカード ８ カード搬送ローラ ９ 赤外線ランプ １０，１１ 識別符号読取部 １２ 識別符号判定部 １３ 感熱層加熱素子

───────────────────────────────────────────────────── 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 Ｂ４１Ｍ 5/36 Ｇ０６Ｋ 7/12 Ｚ 9069−5Ｌ 19/06

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 カード基材の一方の面側に位置し、温度
   変化によって発色と消色を繰り返す可逆性感熱層と、前
   記カード基材の他方の面側に位置し、赤外線反射性を有
   する赤外線反射層と、前記カード基材と前記可逆性感熱
   層の間に設けられている背景層とを有し、該赤外線反射
   層の前記カード基材側と反対側には、赤外線吸収性を有
   する識別符号が形成されていることを特徴とするセキュ
   リティカード。
2. 【請求項２】 請求項１記載のセキュリティカードにお
   いて、前記識別符号が形成されている側の面から赤外線
   を照射して、前記可逆性感熱層の形成領域の内、前記識
   別符号に対応する領域を所定の温度にまで上昇させるこ
   とにより、前記可逆性感熱層の形成領域に、前記識別符
   号に対応する仮想識別符号が生じるようにしたことを特
   徴とするセキュリティカード。
3. 【請求項３】 請求項２記載のセキュリティカードにお
   いて、前記背景層は、前記仮想識別符号の光反射率と異
   なる光反射率を有することを特徴とするセキュリティカ
   ード。
4. 【請求項４】 請求項１乃至３記載のセキュリティカー
   ドにおいて、前記識別符号を構成している各帯状部材の
   赤外線吸収性能が異なることを特徴とするセキュリティ
   カード。
5. 【請求項５】 請求項１乃至４記載のセキュリティカー
   ドにおいて、前記識別符号の形成領域を覆うとともに、
   赤外線反射層の前記カード基材側と反対側に位置する層
   で前記識別符号の形成領域を除く領域を覆うように隠蔽
   層が印刷されていることを特徴とするセキュリティカー
   ド。
6. 【請求項６】 請求項２記載のセキュリティカードの読
   み取り装置において、前記識別符号に対して赤外線を照
   射し、前記識別符号の形成面を前記赤外線反射層側から
   加熱する第１の加熱手段と、該加熱により生じた前記仮
   想識別符号のパターンを読み取る識別符号読取手段と、
   前記仮想識別符号のパターンが前記識別符号読取手段に
   より読み取られた後、前記可逆性感熱層の形成領域全面
   を前記可逆性感熱層側から加熱する第２の加熱手段と、
   該第２の加熱手段による加熱後に、前記仮想識別符号の
   有無を確認する確認手段と、前記識別符号読取手段から
   の読取データを受けて、前記仮想識別符号のパターンの
   有無を判別すると共に、前記仮想識別符号のパターンが
   所定のパターンであるか否かを判別し、かつ前記確認手
   段からのデータを受けて、前記仮想識別符号が消去され
   ているか否かを判別する判別手段とを具備していること
   を特徴とするセキュリティカードの読み取り装置。
7. 【請求項７】 請求項６記載のセキュリティカードの読
   み取り装置において、該セキュリティカードの使用前に
   おいて前記可逆性感熱層全体が発色状態にある場合、前
   記第１の加熱手段は、前記可逆性感熱層の形成領域の
   内、前記識別符号に対応する領域の温度が第１の温度に
   なるまで加熱して前記識別符号に対応する領域を消色状
   態にし、前記第２の加熱手段は、前記可逆性感熱層の形
   成領域の温度が第１の温度より高い第２の温度になるま
   で加熱して、前記可逆性感熱層全体を発色状態にするこ
   とを特徴とするセキュリティカードの読み取り装置。
8. 【請求項８】 請求項６記載のセキュリティカードの読
   み取り装置において、該セキュリティカードの使用前に
   おいて前記可逆性感熱層全体が消色状態にある場合、前
   記第１の加熱手段は、前記可逆性感熱層の形成領域の
   内、前記識別符号に対応する領域の温度が第１の温度に
   なるまで加熱して前記識別符号に対応する領域を発色状
   態にし、前記第２の加熱手段は、前記可逆性感熱層の形
   成領域の温度が第１の温度より低い第２の温度になるま
   で加熱して、前記可逆性感熱層全体を消色状態にするこ
   とを特徴とするセキュリティカードの読み取り装置。