JPH0412883A - 放電方式及び感熱方式両用記録媒体 - 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、例えばコンピュータのプリントアウト　ファ
クシミリの受信用の記録紙や乗車券、搭乗券等の切符類
またはラベル、カード等、特にプリペイドカードとして
利用される、加熱による物理的変化により印字等の記録
を行なうようにした記録媒体に関するものである。

〔従来の技術〕

一般に、例えば加熱等の熱エネルギーによる物質の物理
的または化学的変化を利用することにより、文字等の画
像表示を得るようにした、いわゆる感熱式記録方式は、
記録時に騒音が発生せず、また現像定着が不要である等
の利点があることから、複写機はもちろん、コンピュー
タのプリントアウト、ファクシミリの受信記録、切符、
ラベル各種カード類への印字記録のために、広く利用さ
れている。

この感熱記録方式で使用される記録媒体としては、例え
ばフルオラン系染料等のロイコ体を発色剤とする記録媒
体が、熱感度が優れていることから多く使用されている
が、これは、圧力、アルコル等の有機溶剤によっても容
易に発色してしまうと共に、耐光性、耐熱性、耐水性や
印字記録の保存性の点で問題があった。

このため、例えば、感熱層として金属薄膜層を使用した
感熱記録媒体が、実用化されている。

この感熱記録媒体は、例えばサーマルヘッドレーザービ
ーム、フラッシュ光等の熱源によって上記金属薄膜層を
記録すべき画像のパターンに基づいて破壊し、該金属薄
膜層の下側に設けられた着色層を露出させることにより
、画像を形成するようにしたものである。従って、印字
等の画像表示が金属薄膜層の輪郭により形成されている
ことから、その耐光性、耐熱性、耐水性や印字記録の保
存性は、前述した染料を発色剤として利用した感熱記録
媒体に比較して、優れている。

また、上述した感熱層として金属薄膜層を使用した感熱
記録媒体とほぼ同様の構成からなる記録媒体を、放電電
極による放電破壊によって、記録すべき画像のパターン
に基づいて破壊し、該金属薄膜層の下側に設けられた着
色層を露出させることにより、画像を形成するようにし
た、いわゆる放電記録方式も知られている。

この方式は、上述した金属薄膜層を使用した感熱記録方
式と同様の利点を有していると共に、さらに高速記録が
可能であり、また放電電極の印字ピンの間隔を容易に狭
くすることが可能であるため、比較的簡単に高解像度の
画像表示が得られることになる。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上述した金属薄膜層を使用した感熱記録
方式及び放電記録方式は、例えば、耐磨耗性が必要とさ
れるプリペイドカード等に使用される場合、金属薄膜層
を保護するために最上層として保護層を備える必要があ
る。この保護層は、感熱方式か放電記録方式かによって
、その材料の選定や形成の条件が異なることから、互換
性がなく、従って一方の方式に対応した記録媒体を他方
の方式に利用することはできないので、それぞれの方式
の専用記録媒体を生産する必要があり、コストも高くな
ってしまうという問題もあった。また、プリペイドカー
ドの汎用性が低く、利用者側からみれば、利便性に欠け
ることが多かった。

本発明は、以上の点に鑑み、感熱記録方式でも或いは放
電記録方式でも、印字等の画像を記録することが可能で
ある、プリペイドカード等の両用記録媒体を提供するこ
とを目的としている。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的は、本発明によれば、支持体と、この支持体の
一面上に順次形成された着色層、金属薄膜及び保護層、
さらに好ましくは該支持体のいずれかの面上に磁気記録
層を備えている記録媒体において、上記保護層が、３０
゛Ｃより高いガラス転移点（Ｔｇ）を有する耐熱性樹脂
、滑剤を含有するように、放電方式及び感熱方式両用記
録媒体を構成したことにより、達成される。

〔作　用〕

この発明によれば、保護層内に耐熱性樹脂２滑剤が含ま
れていることにより、印字の際に比較的高温のサーマル
ヘッドに接触したり、放電ヘノ［′の印字ピンによる放
電破壊が行なわれた場合に、この保護層が部分的に熔解
することがなく、従って該保護層の表面にスティック、
カス等が付着するようなことがなく、感熱記録方式、放
電記録方式の何れの方式によっても印字等の画像を形成
することが可能である。これにより双方の方式に対応し
た両用の記録媒体、特にプリペイドカードとして量産に
よりコストダウンを図ることが可能になる。

さらに、上記保護層が、滑剤を含んでいて、さらに好ま
しくは１００乃至２０００秒の範囲内の表面平滑度を備
え、また、保護層が１．０乃至５．０Ω／□の範囲の表
面抵抗値を有している場合には、該金属薄膜層の放電破
壊による画像形成がより一層効果的に行なわれ得ること
となる。

（実施例］ 以下、図面に示した実施例に基づいて本発明の詳細な説
明する。

第１図は、この発明による例えばプリペイドカドのよう
な記録媒体の構成を示しており、記録媒体１０は、機械
的に強靭で且つ可撓性を有する材料、例えばポリエチレ
ン（ＰＥＴ）フィルム等のプラスチックやコート紙、ア
ート紙、ラミネート紙、またはガラス、金属等から成る
支持体１１と、この支持体１１の上面に順次に形成され
た着色層１２．金属薄膜層１３及び保護層１４とから構
成されている。

着色層１２は、金属薄膜層１３が画像パターンの形状に
従って加熱されることにより、露出せしめられたときに
、画像を表示し得るもので、例えばエチルセルロース、
ヒドロキシエチルセルロース　セルロースアセテートプ
ロピオネート、酢酸セルロース等のセルロース誘導体、
ポリスチレンポリ−α−メチルスチレン等のスチレン樹
脂またはスチレン共重合樹脂、ポリメタクリル酸ブチル
等のアクリル樹脂またはメタクリル樹脂の単独または共
重合樹脂、ロジン、ロジン変性フェノール樹脂、ロジン
変性マイレン酸樹脂１重合ロジン等のロジンエステル樹
脂、ポリ酢酸ビニル樹脂、クマロン樹脂、ビニルトルエ
ン樹脂、塩化ビニル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリウレ
タン樹脂、ブチラール樹脂等のバインダーに対して、着
色すべき色彩に応して各種の顔料または染料を添加し、
さらに必要に応じて可塑剤、安定剤、ワックス、硬化剤
９分散剤を添加した後に、溶剤または希釈剤により十分
に混練することにより構成された着色塗料またはインキ
により、いわゆるグラビア法ロール法　ナイフェツジ法
１オフセット法等の塗布方法または印刷方法により、形
成され得る。

前記金属薄膜層１３は、Ｔｅ、　Ｓｎ、　ＡＩ、　Ｂｉ
、　ＰｂＺｎ等の金属またはこれらの合金、あるいはＴ
ｅ・カバイド等の上記金属の化合物を、真空薄着法スバ
、り法、メツキ法等により、支持体１１上に形成された
上記着色層１２の上面に形成されることができる。

この場合、金属薄膜層１３は、感熱記録層として利用さ
れ得るように、好ましくは低融点であり、さらにその厚
さは、１００人乃至１μｍ、好ましくは３００乃至６０
０人程度に選定されている。

前記保護層１４は、金属薄膜層１３を物理的及び化学的
に保護すると共に、感熱記録の際には、スティッキング
やカスの付着が起こらず、また放電記録の際には、放電
が容易に行なわれるように表面平滑度及び表面抵抗値が
重要な要素となり、このために本発明によれば、耐熱性
樹脂、滑剤を含むように構成されている。

この耐熱性樹脂は、例えばポリエステル樹脂ポリウレタ
ン樹脂、エポキシ樹脂、各種繊維素樹脂、ポリイミド樹
脂、ポリアミド樹脂、ボリアリレート樹脂、ポリカーボ
ネート樹脂、フェノール樹脂、アルキッド樹脂、メラミ
ン樹脂、スチレン樹脂、ソリコーン樹脂、フ・ノ素樹脂
及びこれらの樹脂間の共重合体から成る熱可塑性樹脂類
及び熱硬化性樹脂類のうち、少なくとも】つから構成さ
れており、そのガラス転移点（Ｔｇ）が、３０　’Ｃ以
上、好ましくは５０℃以上に選定されている。

ここで、Ｔｇが３０゛Ｃより低い場合には、サーマルヘ
ッドによる感熱記録の際や放電ヘッドによる放電記録の
際に、スティッキングが生したり、耐摩耗性が低下した
りする。

さらに、放電へノドによる放電記録の際に、放電破壊が
確実に行なわれるためには、保護層１４は、通常使用さ
れる放電電圧２０乃至１００■において、表面平滑度（
ＪＩＳ　　８１１９−１．９７６）が１００乃至２００
０秒、好ましくは４００乃至８００秒の範囲内に、また
４端子法により表面抵抗値が０．５乃至５．０Ω／□の
範囲内に選定されていることが好ましい。上記表面平滑
度及び表面抵抗値がこれらの範囲外にある場合には、放
電破壊が十分に行なわれず、印字品質が低下するので好
ましくない。

尚、表面平滑度については、金属薄膜層１３の表面があ
る一定の粗さを有していなければならないことから、数
μｍ以下の薄い保護層１４を形成した後に、上記表面平
滑度となっている必要がある。

また、上記滑剤は、サーマルヘッドとのスティッキング
を防止すると共に、摩擦係数を小さくして、耐摩耗性を
向上させる機能を存しており、ポリエチレンワックス、
パラフィンワックス、マイクロクリスタリンワックス等
のワックス類、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシ
ウム等の高級脂肪酸金属塩、ステアリン酸アミド、ベヘ
ン酸アミド等の高級脂肪酸アミド、シリコーンオイル、
テフロン微粉末、窒化ホウ素微粉末等の公知の材料が使
用され、必要に応じて、シリカ、炭酸カルシウム、水酸
化アルミニウム、水酸化マグネシウム、ゼオライト、ク
レー、タルク等の耐熱無機顔料も使用され得る。

尚、バインダーと滑剤の含有比率は、好ましくはそれぞ
れ７０乃至９８％、２乃至３０％である。

第２圓は本発明による記録媒体の他の実施例を示してお
り、記録媒体２０は、第１図の記録媒体１０に対して、
着色層１２と金属薄膜層１３との間にさらに接着層１５
が形成されている。

この接着層１５は、着色層１２と金属薄膜層１３との間
で、これらの相互の接着性を向上させると共に、感熱記
録の際には、該金属薄膜Ｊｉ１３の破壊を促進させるこ
とにより、熱記録感度を向トさせる機能を有しており、
このために適度の熱可塑性を有するポリマー、具体的に
は、例えばポリスチレン　ポリメタルメタクリレート等
のアクリル樹脂、セルロースアセテートプロピオ７−ト
等のセルロース系樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合
体、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹
脂等が使用され得る。さらに熱可塑性を制御するため、
可塑剤やワックス等の熱可融物質を添加するようにして
もよく、また一定の耐溶剤性を付与して次の層の形成を
容易にするために、硬化剤を添加するようにしてもよい
。

第３図は本発明によるさらに他の実施例を示しており、
記録媒体３０は、第１図の記録媒体１０に対して、金属
薄膜層１３と保護層１４との間にさらに接着層１６が形
成されている。

この接着Ｎ１６は、金属薄膜Ｎ１３と保護層１４との間
で、これらの相互の接着性を向上させ、また保護層１４
と共に金属薄膜層１３を物理的及び化学的に保護する機
能を有しており、このために耐薬品性を考慮して、ポリ
エステル樹脂、ポリウレタン樹脂、アクリル系樹脂、塩
化ビニル−酢酸ビニル共重合体、エポキシ樹脂、セルロ
ース系樹脂等が使用され得る。

第４図は本発明による別の実施例を示しており、記録媒
体４０は、第１図の記録媒体１０に対して、着色層１２
と金属薄膜ｊｉ１３との間にさらに接着層１５が、また
金属薄膜層１３と保護層１４との間にさらに接着層１６
が形成されている。

第５図は本発明によるさらに別の実施例を示しており、
記録媒体５０は、第４図の記録媒体４０に対して、支持
体１１と着色層１２との間にさらにアンダー１ｉｊ１７
が形成されている。

このアンダー層１７は、支持体１１と着色層１２との間
で、これらの相互の接着性を向上させる機能を有してお
り、その材料構成には特に制限はなく、従来公知の多く
のポリマー、具体的には、溶剤可溶性に関しては、例え
ばポリエステル樹脂ポリウレタン樹脂１　アクリル樹脂
等が、また水性に関しては、例えばポリビニルアルコー
ル、澱粉各種エマルノヨン系樹脂等が使用され得る。

第６図は本発明による他の実施例を示している。

この記録媒体６０は、第１図の記録媒体１０に対して、
支持体１１と着色層１２との間に磁気記録層１８が形成
されている。

第７図は本発明によるさらに他の実施例を示しており、
記録媒体７０は、第１図の記録媒体１０に対して、支持
層１１の下面に磁気記録層１８及び保護層１９を形成し
たものである。

これらの磁気記録層１日は、何れも本記録媒体６０また
は７０の画像表示に関連しまたは対応したデータ等を記
録する機能を有しており、公知の方法により形成され、
適宜の構成の磁気カード読取書き込み装置によって、デ
ータが読み書きされ得るようになっている。また、本発
明の記録媒体の少なくとも何れかの面上に磁気記録層を
設ける場合において、磁気記録層を支持体と金属薄膜層
の間に設ける際は、着色層は必ずしも設けなくともよい
。

なお、以上説明した各実施例において、金属薄膜層１３
を除いた各層、即ち着色層１２．保護層１４３接着層１
５．１６及びアンダー層１７は、必要に応して、各種顔
料や添加剤を付加使用することも可能であり、特にアン
ダー層１７．着色層１２及び接着層１５の少なくとも何
れか一つの層内に、平均粒径１乃至１０μｍ、好ましく
は１乃至５μｍの顔料を混入させた場合には、塗工層の
ギラツキが減少せしめられ、これによって記録された画
像表示が見易いものになる。

ここで、上記平均粒径が１μｍ未満の場合には、ギラツ
キ防止の効果が現われず、また１０μｍ以上の場合には
、感熱方式による記録が十分に行なわれ得なくなってし
まう。

顔料としては、例えば、シリカ、炭酸カルシウム、水酸
化アルミニウム、クレー、タルク等の無機系白色顔料、
架橋ポリスチレン、ポリエチレンビーズ、ンリコーン系
ビーズ等を機系の透明または白色顔料、鉛丹１群青、チ
タニウムイエロー赤口黄鉛、プラスチンククイプ蛍光顔
料等の着色顔料が使用され得る。

本発明実施例は以上のように構成されており、記録媒体
１０，２０．３０．４０，５０．６０または７０は、そ
れぞれ放電へノドを使用した放電破壊による放電記録方
式、または感熱へノドを使用した熱エネルギーによる物
理的、化学的変化による感熱記録方式の印字装置によっ
て、確実に画像表示が形成され得ることになり、また表
面が保護層により覆われていることから、耐熱性、耐光
性、耐薬品性を有しており、さらに磁気記録層を形成す
ることにより、例えばプリペイドカードとして使用する
場合には、放電記録方式、感熱記録方式の何れの方式に
も利用され得ることから、汎用性の高いプリペイドカー
ドが提供され得る。

次に、本発明による記録媒体の実験例について述べる。

実験例１ 厚さ１８８μｍの乳白色のポリエチレンテレフタレート
フィルムの支持体の表面に、以下の各層を塗工等により
順次積層することにより、放電記録方式・感熱記録方式
の両用記録媒体を作製した。

１、着色層：以下の組成のものを乾燥温度１１０’Ｃで
乾燥後に厚さ及び表面平滑度がそれぞれ３μｍ、　　３
００秒となるように、支持体上に塗布した。

２、金属薄膜層：真空蒸着法により、スズを水晶振動子
法による膜厚測定法で測定したときに、６００人となる
ように芸着した。

３、保護層二以下の組成のものを乾燥温度１００℃で乾
燥後に厚さが０．８μｍとなるように塗布し、本発明の
記録媒体を作製した。

／エポキシ樹脂　　　　　　　　　　　　２ｇ（油化ン
エルエボキノ社製 エピコート１０１０　　Ｔｇ８５℃） ポリエステル樹脂　　　　　　　　　　２ｇ（三井化学
工業社製： ：井ハイワックス １００Ｐ） 実験例２ 厚さ１８８μｍの乳白色のポリエチレンテレフタレート
フィルムの支持体の表面に、以下の各層を塗工等により
順次積層することにより、放電記録方式・感熱記録方式
の両用記録媒体を作製した。

１、着色層（磁気記録層兼用）： （保磁力 ２７５０エルステンド） 硬化剤：ポリイソンア７一ト ７５％酢酸エチル溶液　　　１２ｇ （日本ポリウレタン社製 〈　　　　　　　　商品名コロネートＬ）上記硬化剤を
加え、さらに１時間分散後、ツルヘントコ−ティング法
により支持体上に塗布し塗料が未乾燥の状態の間に磁場
配向処理装置によって配向処理を行ない、１００℃で５
分間乾燥し、厚さ１５μｍ１表面平滑度５００秒の着色
層（磁気記録層）を形成した。

２、接着層１５：以下の組成のものを乾燥温度１１Ｏ℃
２塗布量１．８ｇ／平方ｍで塗布した。

上記混合液をボールミルで８時間分散後、ジニルプロビ
オネート ０．２ｇ イソプロピルアルコール　　　　　　　３ｇ１水　　　
　　　　　　　　　５ｇ ＼ ３　金属薄膜層・真空蒸着法により、インジウムを水晶
振動子法による膜厚測定法で測定したときに５００人と
なるように原着した。

４、保護層二以下の組成のものを乾燥温度１００℃で乾
燥後に厚さが１μｍとなるように塗布し、本発明の記録
媒体を作製した。

／′テアクリル樹脂　　　　　　　　　　２．０　ｇ＼
。

（サイデン化学社製： （三菱化成社製： マイチックＭＸ−４０１４Ｔｇ　７０’Ｃ）比較例１ 実験例２において、保護層中の滑剤を除いた他は、すべ
て実験例２と同様に比較用の記録媒体を作製した。

比較例２ 実験例２において、保護層の厚さを３μｍとした他は、
すべて実験例２と同様に比較用の記録媒体を作製した。

比較例３ 実験例１において、保護層を以下のものに変更した以外
は、すべて実験例１と同様に比較用の記録媒体を作製し
た。

保護層・以下の組成のものを乾燥温度１００’Ｃで乾燥
後に厚さが０．８μｍとなるように塗布した。

（油化ンエルエポキン社製： （日本合成化学社製： ！１考 滑剤 　ｇ 以上に説明した二つの実験例及び三つの比較例について
、各種物性をテストしたところ、以下の第１表に示す結
果が得られた。

乙−−−ｍ＝ ここで、 （１）記録特性 感熱方式によりパルス幅２．５…Ｓ、印加エネルギー０
．６Ｗで画像記録を行い、放電方式によりパルス幅１０
０μｓ、印加電圧−５５Ｖで画像記録を行った。記録濃
度及び地肌濃度はマクヘス濃度計ＲＤ−９１４（ビジュ
アルフィルタ）を用いて測定した。

（２）ヘッドマンチング性： 上記の記録条件で連続１００００回の印字を行い、ステ
ィック、ガス付着状況を調べた。

（３）耐光性： フェードメーターで６時間露光後、記録部分及び地肌の
濃度を同様にマクヘス濃度針で測定した。

（４）耐水性： ２０℃の水に３日間浸漬し、耐水性を調べた。

（５）耐アルコール性： エタノールの５０％水溶液を滴下して２分後に拭き取り
、耐アルコール性を調べた。

（６）耐油性 綿実油を塗布し、２０℃に２４時間放置して耐油性を調
べた。

（７）耐可塑剤性 プラスチック消しゴム（トンボモノ）を１００ｇの荷重
をかけてのせ、２０℃で２４時間放置して耐可塑剤性を
調べた。

（８）耐熱性： １００℃の乾燥器に１０分間置き、耐熱性を調べた。

（９）耐磨耗性： 自動改札のゲートを同一方向に２０００回通過させ耐磨
耗性を調べた。

以上の評価結果を第１表に○△×の３段階で示した。

このように、実験例１及び２は、比較例１乃至３に比べ
て、テストの全ての項目に関して、優れていることが明
らかになった。

〔発明の効果］ 以上述べたように本発明によれば、保護層内に耐熱性樹
脂、滑剤が含まれていることにより、印字の際に比較的
高温のサーマルヘッドに接触したり、放電ヘッドの印字
ピンによる放電破壊が行なわれた場合に、この保護層が
部分的に溶解することがなく、従って該保護層の表面に
スティックカス等が付着するようなことはない。

これにより、悪態記録方式、放電記録方式の何れの方式
によっても印字等の画像を形成することが可能となり、
双方の方式に対応した両用の記録媒体または特にプリペ
イドカードとして量産によりコストダウンを回ることが
実現される。また、プリペイドカードの汎用性が可能と
なり、利用者の側から見てその利便性が向上する。

さらに、保護層が、滑剤を含んでいて、さらに好ましく
は１００乃至２０００秒の範囲内の表面平滑度を備えて
いることにより、例えば磁気記録層のデータを読み書き
するために、該記録媒体またはプリペイドカードの表面
に磁気ヘッドを接触させた場合に、このヘッドが上記保
護層の表面を滑らかにスライドすることになるので、読
み書きを繰返すことにより、磁気ヘッドがこの保護層を
摩耗させて金属薄膜層を傷つけてしまうようなこともな
い。また該保護層が１．０乃至５，０Ω／□の範囲の表
面抵抗値を存している場合には、該金属薄膜層の放電破
壊による画像形成がより一層効果的に行なわれ得ること
となる。

かくして本発明によれば、感熱記録方式でも、放電記録
方式でも、印字等の画像を記録することが可能である、
汎用性が高く、従って量産効果により低コストで生産さ
れ得る、極めて優れた記録媒体及びプリペイドカードが
提供される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による記録媒体の一実施例の構成を示す
概略断面図、 第２図乃至第７図は、それぞれ本発明による他の実施例
の構成を示す概略断面図である。 １０　２０．３０．４０，５０．６０．７０・・・記録
媒体；　１１・・・支持体：　１２・・・着色層；　１
３・・・金属薄膜層、１４・・保護層：　　１５．１６
・・・接着層１７　アンダー層；　１８・・・磁気記録
層：　１９・・・保護層。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）支持体と、該支持体の一面上に順次形成された着
   色層、金属薄膜及び保護層とを含んでいる記録媒体にお
   いて、 上記保護層が、３０℃より高いガラス転移 点（Ｔｇ）を有する耐熱性樹脂、滑剤を含有しているこ
   とを特徴とする、放電方式及び感熱方式両用記録媒体。
2. （２）支持体と、該支持体の一面上に順次形成された着
   色層、金属薄膜及び保護層とを含んでおり、さらに該支
   持体の少なくともいずれかの面上に磁気記録層を備えて
   いる記録媒体において、 上記保護層が、３０℃より高いガラス転移 点（Ｔｇ）を有する耐熱性樹脂、滑剤を含有しているこ
   とを特徴とする、放電方式及び感熱方式両用記録媒体。
3. （３）前記保護層が、１００乃至２０００秒の範囲内の
   表面平滑度を備えていることを特徴とする、請求項１ま
   たは２に記載の放電方式及び感熱方式両用記録媒体。
4. （４）前記保護層が、０．５乃至５．０Ω／□の範囲の
   表面抵抗値を有していることを特徴とする、請求項１乃
   至３の何れかに記載の放電方式及び感熱方式両用記録媒
   体。