JPH05169841A

JPH05169841A - リライタブル記録消去方法及びリライタブル記録表示装置

Info

Publication number: JPH05169841A
Application number: JP33663391A
Authority: JP
Inventors: Jiro Watanabe; 二郎渡辺; Yuuji Nakato; 勇士中都; Keiki Yamada; 敬喜山田; Masaru Onishi; 勝大西
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp; Toppan Printing Co Ltd
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp; Toppan Inc
Priority date: 1991-12-19
Filing date: 1991-12-19
Publication date: 1993-07-09
Also published as: DE69212445T2; EP0547572B1; CA2084955A1; EP0547572A1; DE69212445D1

Abstract

(57)【要約】【目的】可逆性感熱記録媒体を用いたリライタブル記
録表示において、記録層を構成する材料の物理的な或い
は、化学的な変化でおこる記録、消去の可能な限界と同
程度の表示コントラストと繰り返し特性を得るリライタ
ブル記録、消去方法及び装置を得ることを目的とする。【構成】記録時に印加するエネルギを記録濃度飽和開
始時のエネルギの０．８〜１．５倍にし、かつ、消去電
圧を記録時印加電圧の０．３〜０．９倍とするかまた
は、消去時の加熱時間を記録時の加熱時間の２倍以上と
する。また、リライタブル記録表示装置において、可逆
性感熱記録媒体の消去可能な温度範囲を１５℃以上とす
る。さらに、リライタブル記録表示装置におて、消去速
度をＴｍｍ／ｓｅｃとした時に、消去用加熱手段の幅を
Ｔμｍ以上とし、かつ、消去用加熱手段の印加圧力を
０．０８〜０．５ｋｇ／ｃｍとする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、温度による記録層の可
逆的な変化を利用して記録及び消去が行なえる可逆性感
熱記録媒体（リライタブル記録媒体）を用いた記録消去
方法及びその記録表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、熱により記録或は消去が繰り返し
可能な可逆性感熱記録媒体の開発が盛んに行われてい
る。従来の可逆性感熱記録媒体としては、加熱温度の違
いにより可逆的に白濁状態、透明状態が繰り返され、特
定温度以下においていずれかの状態が安定に保持される
物理的な変化を利用したもの［有機低分子タイプ］（特
開昭５５−１５４１９８）、あるいは、ロイコ染料と顕
減色剤の混合系で、通常、顕減色剤としては分子内に水
酸基とカルボキシル基を合わせ持ち、水素イオンを可逆
的に放出できる性質をもつような有機物質を用い、高温
で発色し、それより低温加熱で消色できる化学的な変化
を利用したもの［ロイコ染料タイプ］（特開平２−１８
８２９４）等が知らされている。具体的に説明すると、
前者は熱可塑性樹脂などからなるマトリックス材と該マ
トリックス材中に分散されている有機低分子物質からな
り、特定温度Ｔ０以上に保持した時は、その温度に応じ
て状態が変化する性質を有しているものである。即ち、
Ｔ０より高い温度に２つの状態転移温度Ｔ１、Ｔ２（Ｔ
１＜Ｔ２）を有しており、Ｔ２以上に加熱保持した後Ｔ
０以下に冷却すると白濁し、最大遮光状態となるもので
ある。この白濁状態の記録層をＴ１以上Ｔ２未満に加熱
保持した後Ｔ０以下に冷却すると記録層は透明になる。
これらの状態変化は主として記録層の有機低分子物質の
変化に基づいたものである。一方、後者は熱エネルギー
の制御のみで、即ち、高温加熱でラクトン環を開環して
有機化合物にしたり、低温加熱でラクトン環を閉環して
無色のロイコ化合物に戻したりすることができるもので
ある。この現象は顕減色剤の構造とロイコ染料の可逆性
によるもので、繰り返し行うことができる。具体的に顕
減色剤としては、没食子酸と脂肪酸アミンとの塩等が知
られている。

【０００３】以上のような可逆性感熱記録媒体に関し繰
り返し回数を向上させるため、前者では記録層の上に透
明な保護層を形成したり（特開昭５７−８２０８６、特
開平２−１１７８９１、特開平２−１３１９８４、特開
平２−８１６７２、特開平２−５６６など）、後者で
は、熱可塑性樹脂等を保護層として形成していた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来の繰り返し可能な
可逆性感熱記録媒体への記録あるいは消去は、主にレン
ズ集光熱、光照射熱などの放射またはジュール熱などの
伝導により行われているが、確実に所望の記録濃度を得
るための記録方法あるいは確実に消去できる消去方法、
さらに装置を構成するうえでの最適条件等に関してほと
んど開示されておらず、また、確立されていないのが現
状である。例えばトリケップス社の「サーマル記録技
術」（Ｎｏ１１７：第６章）には記録条件等一部開示さ
れているが、発明者らの実験によれば前記条件ではリラ
イタブル記録の特長である繰り返し特性が悪く、本来の
物理変化または化学変化の眼界である１０００〜１００
００回程度の繰り返しが不可能であった。即ち、発明者
らの有機低分子タイプでの非接触の実験、例えば高い温
度室（１２０度Ｃ）に入れ、これを室温で冷却して白濁
状態にし、これを低い温度室（８０度Ｃ）に入れ再び室
温で透明状態にするという実験を繰り返したところ、少
なくとも２０００回以上可能であった。ところが公知の
記録消去条件で加熱したところ、１００回程度でも表面
に凹凸が発生したり、加熱手段にカス付着が生じたり、
あるいは樹脂や有機低分子物質が酸化して上記性質を表
さなくなったり、表面が摩耗して乱反射するようになっ
た。さらに繰り返し回数を多くすると、（例えば５００
回以上）加熱装置との摩擦が大きくなり記録することを
自体が不可能となった。なお、染料タイプの実験におい
ては、さらに繰り返し特性が悪く、５０回程度の繰り返
しで記録すること自体が不可能となった。

【０００５】この発明は上記のような課題を解消するた
めになされたもので、記録層を構成する材料の物理的な
あるいは化学的な変化でおこる記録／消去の可能な限界
と同程度の繰り返し特性を得ることを目的としている。
即ち、本発明では、上述した課題は、媒体側の最適
化、記録消去条件あるいは加熱手段の最適化で解消さ
れるものと考える。前者は例えば発明者らの記録層をカ
プセルで形成する方法（特願平０３−１１８３１０）等
で対応するが、これのみの対応では繰り返し特性が１０
０〜１０００回程度しか得られない。そこで、後者の最
適化条件を見いだし本発明を完成させたものである。即
ち、記録条件では、所望の記録濃度を得た時にも熱と圧
力により記録跡を残さず、また記録層の表面をあれさせ
ず表面平滑性が失われないように条件設定したものであ
る。一方消去条件では、確実な消去が可能でかつ記録層
の表面形状を変化させないようにしたものである。ま
た、リライタブル記録表示装置において、消去用加熱手
段及び制御手段として、特別に高精度の各手段を用いる
ことなく、現在、感熱記録や、熱転写記録等の分野に使
われている装置並みの精度の各手段の使用を可能とする
ようにしたものである。さらに、繰返し特性も含めて、
確実な消去が可能なリライタブル記録表示装置の消去用
加熱手段を得ることを目的としている。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１項記載の発明に
係るリライタブル記録消去方法は、記録時に印加するエ
ネルギを記録濃度の飽和開始時のエネルギの０．８〜
１．５倍にし、かつ消去時に印加する電圧を記録時に印
加する電圧の０．３〜０．９倍にしている。請求項２項
記載の発明に係るリライタブル記録消去方法は、記録方
法については請求項１項記載と同一とし、消去時の加熱
時間を記録時の加熱時間の２倍以上にしたことを特徴と
する。請求項３項記載の発明に係るリライタブル記録表
示装置は、可逆性感熱記録媒体の消去可能な温度範囲を
１５℃以上にしたことを特徴とする。請求項４項記載の
発明に係るリライタブル記録表示装置は、消去速度をＴ
ｍｍ／ｓｅｃとした時に消去用加熱手段の幅をＴμｍ以
上になるようにし、かつ消去用加熱手段に加える圧力を
０．０８ｋｇ／ｃｍ以上０．５ｋｇ／ｃｍ以下にしたこ
とを特徴とする。

【０００７】

【作用】この発明におけるリライタブル記録消去方法
は、記録時のエネルギを最適化することにより、記録層
の表面を変形させたりせずに所望の記録が得られ、消去
時の電圧あるいは加熱時間を最適化することにより確実
な消去が可能となるとともに記録層の表面平滑性をたも
て、繰り返し特性も優れたものになる。さらに、媒体の
消去可能温度範囲を１５℃以上にすることにより簡単な
制御でかつ確実な消去が可能となる。加えて、消去用加
熱手段の幅あるいは加える圧力を最適化することにより
確実な消去が可能となり繰り返し回数が増加する。した
がって、画質劣化等の課題が解消されるとともに、繰り
返し特性が著しく向上する。以下、本発明について、実
施例に基づき、詳細に説明する。

【０００８】

【実施例】

実施例１．図１（ａ）は、本実施例で使用したリライタ
ブル記録表示装置の概略構成図を示す。図１（ａ）にお
いて、１は図示しない保護層、記録層及び支持体、ある
いは必要に応じて着色層や磁気記録層等から構成される
可逆性感熱記録媒体（リライタブル記録媒体）で、２は
記録用加熱手段で例えば８ｄｏｔ／ｍｍの解像度を有す
るサーマルヘッドである。３はプラテンローラ、４は記
録用加熱手段２を電気的に制御する記録制御手段であ
る。５は消去用加熱手段で、例えばサーマルヘッドで構
成されている。６はプラテンローラ、７は消去用加熱手
段５を電気的に制御する消去制御手段である。ここで、
可逆性加熱記録媒体１は、例えば透明あるいは不透明の
紙、ガラス、ＰＥＴフィルム、金属板（光反射層）等で
構成された支持体（図示せず）上に、有機低分子物質を
主成分として形成した、温度に依存して可逆的に変化す
る記録層（図示せず）を設けたもので、有機低分子とし
てはベヘン酸とドデカン二酸を７対３の割合にしたもの
を使用した。

【０００９】前記構成で可逆性感熱記録媒体の熱可逆性
の原理は、高温加熱後室温で冷却すると白濁状態をとり
低温加熱後室温に冷却すると透明状態をとることができ
るもので、これは有機低分子物質の結晶状態に起因する
ものと考えられる。即ち高温加熱では、有機低分子物質
が溶融し冷却されることにより多結晶化し、入射光が散
乱されるため白濁状態をとる。一方、低温加熱の場合に
は有機低分子物質が半溶融状態となり、結晶が単結晶で
配列したまま固化される。その為入射される光りは散乱
されることなく透過あるいは支持体により反射されると
いう透明状態をとることができると推測される。

【００１０】次に本装置の動作について説明する。可逆
性感熱記録媒体１は図示しないモータ等により駆動され
るが、これは、プラテンローラ６と消去用加熱手段５と
の摩擦によって該プラテンローラ６の回転とともに矢印
Ａ方向に送られる。この時、消去制御手段７からの消去
信号を消去用加熱手段５に入力すると所定のタイミング
で、電流が流れ、これにより発熱体（図示せず）を発熱
させ可逆性感熱記録媒体１の画像を消去する。そして、
１ライン分の消去が終わると図示しないモータ等により
矢印Ａ方向へ１ライン分送り、同様の動作で消去する。
このような動作を繰り返し行うことにより、可逆性感熱
記録媒体１上を平面的に消去できる。

【００１１】記録の場合も消去動作と同様に、記録制御
手段４では、画像に対応する記録信号を図示しない信号
端子から受け取り、これを記録用加熱手段２に送り所望
の記録（画像の形成と同義）が行われる。

【００１２】次に記録条件に関して、最適記録条件の選
定は次の実験により行った。図３（ａ）は上記装置を用
いて可逆性感熱記録媒体１を記録用加熱手段２で加熱し
た時の基本濃度特性である。縦軸に記録濃度を取り、横
軸に記録用加熱手段２に印加するエネルギを取ったもの
である。同図からは、印加エネルギを大きくしていくと
徐々に白濁状態になり、０．６ｍｊ／ｄｏｔ以上では記
録濃度が約０．３で飽和しているのがわかる。これは、
記録用加熱手段２の印加電圧あるいは加熱時間を変化さ
せて加熱し、室温（２５度Ｃ）で冷却した後、濃度計
（例えばマクベス社製ＲＤ９１４）で測定したものであ
る。ここで可逆性感熱記録媒体１自体の濃度は１．２５
で、透明状態が徐々に白濁状態に変化するため記録濃度
は減少するような曲線となっている。図３（ｂ）は、縦
軸に記録濃度を取り、横軸に繰り返し回数を取ったもの
である。図中のＢ直線、Ｃ曲線は、消去後の濃度を示し
ており、曲線Ｄと直線Ｅは記録後の濃度を示したもので
ある。これは、記録用加熱手段２で記録し、次に消去用
加熱手段５で消去しこれを１００００回繰り返したもの
である。この結果では、エネルギが０．９ｍｊ／ｄｏｔ
以下では、記録後の濃度特性が直線Ｅに近く、消去後の
濃度特性は直線Ｂに近いものになった。ただし、０．６
ｍｊ／ｄｏｔ以下での記録後の濃度特性は直線Ｅより上
側に位置する。一方、エネルギが０．９ｍｊ／ｄｏｔよ
り大きいところでは、曲線Ｃ、曲線Ｄのような特性を示
した。このよな特性は、エネルギが大きいほど顕著であ
った。図４（ａ）は、縦軸に１００００回記録消去した
後のコントラスト比を取り、横軸にエネルギを取ったも
のである。ここでコントラスト比は、１００００回目の
消去後の記録濃度を１００００回目の記録後の記録濃度
で割った値である。この結果からは、０．５ｍｊ／ｄｏ
ｔ以下では、記録後の白濁状態が少いのでコントラスト
が悪く、０．９ｍｊ／ｄｏｔ以上では繰り返し回数の増
加とともに（記録不良のため）記録後の記録濃度が増加
し、消去後の記録濃度が減少するため（消し残りが増え
るため）コントラストが悪くなっていることがわかる。
また、図４（ｂ）は、縦軸に繰り返し回数を取り、横軸
にエネルギを取ったもので、記録後の濃度及び消去後の
濃度が何回の繰り返しまでほぼ同様に保てるかを示した
ものである。即ち、図４（ｂ）は、記録時の各々のエネ
ルギに対する最大繰り返し回数を表したものである。同
図からは０．９ｍｊ／ｄｏｔ以内であれば繰り返し特性
が１００００回程度まで可能であることが分かる。

【００１３】以上のことをまとめると、エネルギが約０．５ｍｊ／ｄｏｔ（飽和開始時のエネ
ルギの０．８倍）より小さくなると繰り返し回数に優れ
ているものの、コントラストが悪い。エネルギが約０．９ｍｊ／ｄｏｔ（飽和開始時のエネ
ルギの１．５倍）より大きくなると繰り返し特性もコン
トラストも悪い。となる。以上の結果により、記録時の最適条件は飽和開
始時のエネルギの０．８〜１．５倍以内にすることが望
ましい。この理由としては、まず、高エネルギ側、即ち
０．９ｍｊ／ｄｏｔより大きくなると、過熱しすぎるた
め媒体の表面に凹凸ができたり、記録層が酸化して繰り
返しの性質を示さなくなったりするためである。これ
は、例えば電圧を高くしてエネルギを上げた場合には、
発熱体の温度が高くなり、発熱体が破壊されやすくなる
とともに、媒体にとっても保護層の破壊や記録層破壊に
つながる。即ち、保護層が溶解してこれがサーマルヘッ
ドに付着して画像の劣化を発生させたり、サーマルヘッ
ドと媒体との摩擦が大きくなり記録すること自体が不可
能になる。また、記録層の酸化あるいは記録層の構成物
質である有機低分子が析出したりして繰り返しの性質を
示さなくなる。また、加熱時間を長くした場合にも長時
間の加熱となるため上記と同様の結果となる。いずれに
しても、従来は、保護層の耐熱性等を強化しなければな
らず、当然高価なものにならざるを得なかった。一方、
低エネルギー側ではコントラストが悪いだけでありエネ
ルギが低いので媒体の表面の平滑性等にはほとんど影響
を与えない。

【００１４】以上のようにエネルギを０．８〜１．５倍
にすれば良いが、特に、記録時の条件を飽和開始時の
１．０５〜１．２倍のエネルギにした場合には、コント
ラスト的にも優れ、かつ１００００回の繰り返し後でも
媒体への傷跡も少なく、また表面の摩耗も少なく乱反射
も少なかった。これは、エネルギが０．８〜１．０５倍
の範囲は、飽和開始直前直後であり濃度が安定しない場
合があるからある。例えば、図５（ａ）は図３（ａ）の
特性を１０回取り、記録濃度がどれだけバラツクかを測
定したものであるが、飽和開始時から１．０５倍（０．
６３ｍｊ／ｄｏｔ付近）以内では同一エネルギに対する
記録濃度のバラツキが多く、安定性がわるい。一方、エ
ネルギが１．２〜１．５倍の範囲は繰り返し後に多少の
ダメージがある。（ただし、繰り返し特性には影響しな
い）これは図５（ｂ）をもとに説明する。図５（ｂ）
は、縦軸に１０ｃｍ² 当たりの媒体１のキズの数で横軸
はエネルギである。ここで繰り返し回数は５０００回で
ある。この結果により前記の値（エネルギが１．２倍以
内）がより好ましいとことがわかる。

【００１５】さて、具体的な用途であるが、０．８〜
１．０５倍の範囲で使用する場合には、記録濃度より繰
り返し回数を重視する場合であり、この例としては、目
視判断ができれば良いということから、ワープロの試し
書き（テストプリント）等に適しており、一方、１．２
〜１．５倍の範囲で使用する場合には、繰り返し特性よ
り記録濃度、即ちコントラストを重視する場合であり、
この例では、定期券やインフォーメーションディスプレ
イ等に適している。なお、１．０５〜１．２倍の範囲は
両者に適応可能である。いずれにしても、リライタブル
記録表示装置は、ＦＡＸ等の感熱記録やカラープリンタ
等の熱転写記録と同じ熱記録装置の分野に属するわけで
あるが、消去手段を有するということはリライタブル記
録表示装置特有のものであり、完全で確実な消去を繰り
返し可能にする記録条件を設定する（消去に影響しない
ように記録するあるいは記録特性を向上させるための記
録）というのが本発明の主旨であり従来の熱記録装置の
記録条件と根本的に異なる。例えば、感熱記録装置の場
合では、記録濃度の飽和開始時のエネルギの２倍以上で
記録しても差し支えなく、サーマルヘッド等の記録手段
が破壊されない条件以外にはほとんど問題ない。即ち、
本発明では、最適記録条件とは、完全消去が可能で繰り
返し特性がよく、かつコントラストが良くなるように設
定したものである。

【００１６】なお、上述した例では有機低分子タイプの
もので、ベヘン酸とドデカン二酸を７対３の割合で、記
録層を１０μｍで構成したものでの結果であるが、記録
層の厚み、記録層を構成する材料等により記録の飽和開
始エネルギーが異なる結果を発明者らは得ている。しか
し、飽和開始エネルギが異なっても、記録時に印加する
エネルギを飽和開始時のほぼ０．８〜１．５倍以内にす
れば、完全消去が可能で繰り返し特性がよく、かつコン
トラストが良い実験結果を得ている。加えて、有機低分
子タイプ以外の染料タイプで上述した特性を測定したと
ころ、同様の結果を得た。なお、上述した説明では記録
濃度の飽和について定義していないが、記録濃度の飽和
とは±１０％以内の濃度変化で推移する場合を指すもの
とする。加えて、濃度特性がＵあるいはＶの形（エネル
ギを大きくしていくと再び透明状態になり濃度が高くな
る場合）を有している場合には最初に最小濃度を示す所
が飽和開始時点である。

【００１７】消去条件の選定は以下の如く行った。図６
は図１（ａ）に示した装置使用の実験による消去特性図
であり、横軸に消去用加熱手段５に印加する電圧をと
り、縦軸に（消去後の）記録濃度を取ったものである。
なお、本特性は、可逆性感熱記録媒体１に記録用加熱手
段２で記録濃度が０．３になるように記録し、その後、
消去用加熱手段５で印加電圧を変化させて消去したもの
である。なお、記録用加熱手段２に加える電圧は１４Ｖ
とし、加熱時間は２ｍｓである。図６の曲線Ｆは消去用
加熱手段５の加熱時間を２ｍｓにしたもので、これから
は、消去用加熱手段５に印加する電圧を９．５Ｖ程度に
した時から１２Ｖ程度にした時には消去可能であること
がわかる。即ち、加熱時間が記録時と同じであれば、記
録時の電圧の０．６８〜０．８６倍以内に制御すれば良
いことがわかる。一方、消去用加熱手段５の加熱時間を
前記の半分（１ｍｓ）にすると曲線Ｇのようになる。こ
の結果では、記録電圧の０．９倍付近（１２．６Ｖ）が
好ましいことがわかる。ただ、消去後の記録濃度は前記
と比べ若干低くなっており、これは、消去に要する加熱
時間が所定の時間に達していないことに起因しているも
のと考えられる。一方、消去時の電圧を記録電圧の０．
９倍より大きくした場合には、加熱時間を短くしても消
去不可能であった。これは加熱時間が短くなりすぎてい
るとともに消去用加熱手段の温度が消去温度範囲を超え
ているのが原因と推察される。

【００１８】また、消去用加熱手段５の加熱時間を４ｍ
ｓとした場合には曲線Ｈのような特性をとる。即ち、記
録電圧の０．４〜０．７倍の時消去可能となる。加熱時
間が長いほど、消去用加熱手段５に印加する電圧は下が
る傾向にあるが、サーマルヘッド等の加熱手段の特性か
ら記録電圧の０．３倍より小さい値にすると消去不可能
となった。これは消去温度範囲に到達できなくなたこと
を意味する。なお、消去用加熱手段５の抵抗値をかえて
数種の実験を行った結果でも、記録時の電圧の０．３〜
０．９倍以内で消去が可能となり、さらに好ましくは
０．５〜０．７５倍の範囲に入った時であった。なお、
上記値は、記録と加熱手段を兼用して消去した場合、ま
たは記録と同じ加熱手段を消去用加熱手段として設けた
場合に有効な値であり、特に前者の場合には加熱手段が
１つの構成ですむ為、コストパフォーマンスに優れると
いう効果がある。本実施例は、上述したような構成での
最適な消去条件を見いだしたもので、特に加熱手段の印
加電圧の変更のみでも記録、消去を可能としたものであ
る。即ち、この場合には記録時と消去時の速度を同じく
することが可能となる。なお、上述した例では有機低分
子タイプのものでベヘン酸とドデカン二酸を７対３の割
合で、記録層を１０μｍで構成したものでの結果である
が、記録層の厚み、記録層を構成する材料等を変更して
も、記録時に印加する電圧の０．３〜０．９倍以内にす
れば、完全消去が可能で繰り返し特性がよい実験結果を
得ている。加えて、有機低分子タイプ以外の染料タイプ
で上述した特性を測定したところ、同様の結果が得られ
た。

【００１９】本実施例においては、図１（ａ）に示した
構成のリライタブル記録表示装置を用いて、記録条件と
して、記録加熱手段への印加エネルギーを記録層に用い
たベヘン酸とドデカン二酸を７対３の割合にした有機低
分子タイプ感熱材料の記録飽和開始エネルギーの０．８
〜１．５倍の印加エネルギーとし、消去条件として、記
録用加熱手段と同じ消去用加熱手段を使用し、消去用加
熱手段に印加する印加電圧を上記、記録時の印加エネル
ギー対応の記録用加熱手段の印加電圧の０．３〜０．９
倍として、記録用の加熱と室温冷却及び消去用の加熱と
室温冷却の繰返し記録、消去を行った。上記、記録、消
去条件の繰り返し記録、消去の結果、消去時の印加電圧
に応じて、図６において説明した如く電圧印加の時間を
選定することにより、図３（ａ）及び図４（ａ）で説明
した測定法で記録時及び消去時の記録濃度並びに両者に
よるコントラストが各々、０．３、１．２５、４．２と
なり、また１００００回の記録、消去の繰返し後の測定
値もほぼ、この値が確保できることが実証できた。な
お、本実施例では、可逆性感熱記録媒体の構成に支持体
を用いたが、例えば記録層自体が機械的に安定であれ
ば、即ち記録層を厚く形成し記録層自体で十分形状を保
持しうる場合には支持体を用いることなく可逆性感熱記
録媒体１を構成することもできる。

【００２０】実施例２．本実施例は、実施例１と同様の
リライタブル記録表示装置を用い、かつ記録条件は同一
にして、消去条件を変えたものである。消去条件は次の
実験より選定した。図７は縦軸にΔＯＤをとり横軸に加
熱時間を取ったものである。ここで、ΔＯＤとは、可逆
性感熱記録媒体１に記録用加熱手段２で記録濃度が０．
３になるように記録を行った後、消去用加熱手段５で消
去した時の記録濃度ＤＤを測定し、どの程度消去が可能
になったかを示すためのもので、具体的にはＤＤ−０．
３の値である。即ち、ΔＯＤの値が大きいほど消去され
ていることになり、ΔＯＤ＝０とは、まったく消去不可
の状態を示す。図７の特性は、記録用加熱手段２を１４
Ｖ、２ｍｓの条件で記録し、その後、７Ｖの電圧を消去
用加熱手段５に印加し、加熱時間を変化させたものであ
る。この特性では、記録の加熱時間のほぼ２倍以上の加
熱であれば、完全な消去特性が得られた。なお、消去用
加熱手段５の印加電圧を７Ｖより少なくした場合には、
加熱時間が長くなるが、図７と同様に２倍以上の加熱時
間を印加した時に完全な消去特性が得られた。また、印
加電圧を７Ｖより大きくした場合では、加熱時間が短く
なるが、記録に要する加熱時間の２倍以上にした方が確
実な消去ができた。ただし１０Ｖ以上の場合には消去温
度範囲を超えるため（上述した理由による）、加熱時間
を２倍以上にすると消えにくくなった。以上をまとめる
と、サーマルヘッドを用いて消去する場合には、電圧を
低くし、かつ記録の時より低温で２倍以上の加熱時間を
印加すれば確実に消去が可能となる。また、消去用の加
熱手段がサーマルヘッドではなく、一定の温度（例えば
８０℃）に保てる熱ローラや面状発熱体の場合には記録
の２倍以上の加熱時間を要した。これは有機低分子タイ
プの場合、媒体１の記録層が半溶融状態になり、多結晶
状態が（白濁状態）が単結晶状態（透明状態）になる時
には、単結晶状態が多結晶状態になる時より多くの加熱
時間を必要としており、かつ加熱時間を多くすると確実
に単結晶状態になるものと考えることができる。また、
別の加熱手段として、レーザー光線による加熱やフラッ
シュ等を用いて消去した場合にも同様の結果を得た。さ
らに、染料タイプの場合においても、消去反応を確実な
ものにするには、２倍以上の加熱時間が必要であった。

【００２１】実施例１と同様のリライタブル記録表示装
置を用い、かつ、記録条件を同一にして、消去条件を本
実験で求めた条件である消去時の加熱時間を記録時の加
熱時間の２倍以上にすることにより、繰り返し記録、消
去を行った所、初期特性並びに繰返し特性共に実施例１
と同様の結果を得ることができた。

【００２２】実施例３．本実施例は、図１（ａ）に示し
たリライタブル記録表示装置において、可逆性感熱記録
媒体の消去可能な温度範囲を、その記録層を構成する材
料を選定することにより、１５℃以上にしたものであ
る。

【００２３】図８（ａ）は、可逆性感熱記録媒体の消却
特性図であり、ホットスタンプで可逆性感熱記録媒体１
を１ｋｇ／ｃｍ² の圧力で２秒間加熱したときの温度と
記録濃度（消去時の濃度）を示したものである。このホ
ットスタンプでの特性では７５℃〜１００℃であれば可
逆性感熱記録媒体１を消去できるということを示してい
る。即ち、この可逆記録媒体の消去温度範囲は２５℃と
いうことになる。なお、この消去温度範囲は前記媒体１
の記録層を構成する材料の組成により異なり、５℃〜５
０℃程度まで消去温度範囲を変えることができる。図８
（ｂ）は、図７と同様に縦軸にΔＯＤ、横軸に繰り返し
回数を取ったものである。なお、パラメータは可逆性感
熱記録媒体１の消去温度範囲で、消去温度範囲が５℃、
１０℃、１２．５℃、１５℃、２０℃、２５℃、３０
℃、４０℃になるようなものを選んだ。例えば、消去温
度範囲が５℃とは７７．５℃〜８２．５℃で消去が可能
なもので、消去温度範囲が１０℃とは７５℃〜８５℃の
範囲で消去可能なものである。一方、実験装置として
は、図１（ａ）に示すような構成の装置を使用し、記録
ではサーマルヘッドを用いて加熱し、消去ではサーマル
ヘッドを用いた場合と熱ローラを用いた場合の２種につ
いて実験した。この結果では、消去温度範囲が１２．５
℃以下では繰り返し回数が少なく、また１５℃以上であ
れば、ほぼ完全に消去されているのが分かる。なお、消
去温度範囲が２５℃、３０℃、４０℃のものについて
は、消去温度範囲が１５℃あるいは２０℃のものと同様
の特性を有していたので割愛した。

【００２４】ここで、リライタブル記録表示装置に使用
する媒体１の消去温度範囲が１５℃未満で繰り返し特性
が悪い理由は次のように考えることができる。まず、消
去用加熱手段５を用いて加熱する場合には、抵抗部分の
形状や抵抗自体のバラツキあるいは圧力のムラ等により
所望の温度から±７．５℃未満に制御できていないため
である。図１（ａ）のこの実験に使用したサーマルヘッ
ド、熱ローラ及びこれらの制御手段は現在、感熱記録や
熱転写記録等の分野に使われているものと同精度のもの
であるが、±７．５℃未満の精度を達成するためには、
特別仕様にて製作しなければならず、この場合には当然
コストアップにつながる。２つ目は、高速に消去する場
合であるが、この場合には消去速度を早くする必要があ
り、消去速度を早くすると、前工程等の熱影響を受けや
すくなり、この結果蓄熱のためにどんどん温度が必要以
上に上昇し、消去温度範囲を超えてしまうものと考える
ことができる。ゆえに、繰り返し特性が良く、かつ設備
コスト的に有利で確実な消去を行うには媒体１の消去可
能温度範囲が１５℃以上必要である。なお、消去手段と
しては、上記サーマルヘッド、熱ローラの他、面状発熱
体あるいは光照射による消去手段等でもよい。加えて、
媒体の材料違いにも依存せず、ほぼ１５℃以上の温度範
囲があれば、簡易な制御で確実な、実用上使用可能な装
置が得られる。

【００２５】以上、本実施例によれば、リライタブル記
録表示装置において、可逆性熱記録媒体の消去温度範囲
を１５℃以上とすることにより、消去用加熱手段及び消
去用制御手段として現在感熱記録や熱転写記録等の分野
に使われている熱記録装置並みの精度の加熱手段及び加
熱制御手段の使用が可能となり、特に、高精度の加熱手
段、加熱制御手段の使用を避けることができる。

【００２６】実施例４．本実施例は、リライタブル記録
表示装置の消去加熱手段に関するものである。図９
（ａ）は消去用加熱手段５の幅、即ち、媒体の送り方向
の長さと消去速度の関係を示したもので、（ｂ）は消去
用加熱手段５の幅方向を示した図である。図９（ａ）の
○印は完全消去可能、△は消去可能、×は消去不可の状
態を示している。なお、消去速度と消去用加熱手段５の
幅を変えた以外は記録条件は、印加電圧１４Ｖを２ｍｓ
印加して、記録濃度を０．３とし、消去用加熱手段で印
加電圧を変化させて消去したものである。この結果で
は、消去速度が５０ｍｍ／ｓｅｃでは消去用加熱手段５
の幅が５０μｍ以上あれば完全消去が可能となり、消去
が１５０ｍｍ／ｓｅｃでは１５０μｍ以上あればよいこ
とが分かる。消去用加熱手段５の幅と消去速度の関係
は、消去速度をＴｍｍ／ｓｅｃとした時に消去用加熱手
段５の幅をＴμｍ以上にすれば良いことになる。これ
は、消去する画素あるいはラインに一定の加熱時間が必
要であることから求まっているもので、この関係が崩れ
た時には、消去エネルギ不足が生じ完全消去が不可能に
なる。即ち本装置は、消去時の加熱時間を長くする替わ
りに、消去用加熱手段５の幅を広げ、高速で消去した時
にも確実な消去ができるようにしたものである。従っ
て、例えば記録と同じ速度で消去が可能となる。

【００２７】図１０（ａ）は、消去加熱手段５に印加す
る圧力と上述したΔＯＤの関係を示したものである。な
お、本特性は、５００回の繰り返し特性の結果である
が、圧力が高いほどよい消去特性を示していることが分
かり、この図からは、０．０８ｋｇ／ｃｍ以上あればよ
いことになる。一方、図１０（ｂ）は、圧力と繰り返し
回数の関係を示したものであるが、圧力が或る値より高
くなると高ければ高いほど繰り返し特性が悪くなる結果
を得ている。これは、加熱手段に必要以上の圧力を加え
ると加熱手段側がダメージを受けて変形あるいは最悪の
場合破壊へとつながるとともに、媒体側も圧力により表
面に凹凸ができたり、加熱手段の傷跡がついたりして繰
り返し特性を悪くしているものと考える。また、媒体１
を搬送する為に大きな駆動手段（モータ等）も必要とな
るなどコストも上昇する。これらは、必要以上のエネル
ギが加わったことにより発生しているものと考えること
ができる。熱と圧力の両者を使用して消去する場合に
は、両者の関係を厳密に定義する必要があるが、発明者
らの実験によれば加熱時間にかかわらず、加熱手段に加
える圧力を０．０８ｋｇ／ｃｍ以上０．５ｋｇ／ｃｍ以
下にすれば良い。

【００２８】図１（ａ）に示したリライタブル記録表示
装置の消去用加熱手段に関して、上記の如く消去速度に
応じて、消去加熱手段の幅を決定し、かつ、消去加熱手
段に印加する圧力を０．０８ｋｇ／ｃｍ〜０．５ｋｇ／
ｃｍに最適化して、１００００回の記録、消去の繰り返
しを行った所、確実に消去が可能なことが確認できた。
なお、消去用加熱手段５として、サーマルヘッド、熱ロ
ーラ、面状発熱体等が使用可能である。

【００２９】なお、上述したリライタブル記録表示装置
では図１（ａ）のように記録用加熱手段２と消去用加熱
手段５をサーマルヘッドで構成するようにしたが、図１
（ｂ）に示すように消去用加熱手段５をセラミックヒー
タ等の面状発熱体とし、プラテンローラのかわりにゴム
あるいはテフロンコーティングされた樹脂等の支持体１
０で構成してもよい。また、図２（ａ）に示すように熱
ローラ２０等で消去用加熱手段５を構成しても良く、こ
の場合には、消去用加熱手段の幅とは熱ローラ２０が可
逆性記録媒体１に接している幅とする。また、プラテン
ローラ６の代わりに熱ローラ２０を両側あるいは媒体１
の下側に構成してもよい。加えて図２（ｂ）のように記
録と消去の加熱手段を兼用して記録消去用加熱手段３２
を設け、記録消去制御手段３１で電気的な制御を行って
もよく、本発明の範囲を逸脱しない限り変形は可能であ
る。また、上記実施例では、可逆性感熱記録媒体１とし
て有機低分子タイプの例を挙げたが、本発明ではこれに
限定されるものでなく、公知の可逆性媒体の使用が可能
であった。他の例としては、染料タイプ等であり、加え
て上述した構成では、有機低分子タイプのうち高温で白
濁し、低温で透明になるものについて述べたが、高温で
透明になり、低温で白濁するものでも同様の効果が得ら
れる。

【００３０】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、リラ
イタブル記録表示において、記録及び消去の条件を最適
化したので、記録層を構成する感熱材料の物理的或いは
化学的変化でおこる記録、消去の可能な限界と同程度の
表示コントラストと繰り返し特性を得ることができる。
また、リライタブル記録表示装置において、可逆性感熱
記録媒体の消去可能な湿度範囲を１５℃以上とすること
により、簡易な消去用加熱手段及び制御手段を使って、
確実な消去が可能となる。さらに、リライタブル記録表
示装置において、消去速度をＴｍｍ／ｓｅｃとした時、
消去用加熱手段の幅をＴｕｍ以上とし、かつ、消去用加
熱手段の印加圧力を０．０８〜０．５ｋｇ／ｃｍとする
ことにより、消え残りのない確実な消去のできる繰り返
し特性の優れたリライタブル記録表示装置を得ることが
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１（ａ）、（ｂ）はリライタブル記録表示装
置の概略構成図。

【図２】図２（ａ）、（ｂ）はリライタブル記録表示装
置の概略構成図。

【図３】図３（ａ）は記録特性図、（ｂ）は繰り返し特
性図。

【図４】図４（ａ）はコントラスト特性図、（ｂ）は繰
り返し特性図。

【図５】図５（ａ）はバラツキの特性図、（ｂ）はエネ
ルギーとキズの数の関係を示す図。

【図６】図６は消去特性図。

【図７】図７は加熱時間とΔＯＤの関係を示す図。

【図８】図８（ａ）は消去特性図、（ｂ）は繰り返し特
性図。

【図９】図９（ａ）、（ｂ）は消去速度と加熱手段の幅
の関係を示す図。

【図１０】図１０（ａ）は圧力とΔＯＤの関係を示す
図、（ｂ）は圧力と繰り返し回数の関係を示す図。

【符号の説明】

１リライタブル記録媒体５消去用加熱手段３３リライタブル記録表示装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者山田敬喜鎌倉市大船二丁目14番40号三菱電機株式会社生活システム研究所内 (72)発明者大西勝鎌倉市大船二丁目14番40号三菱電機株式会社生活システム研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】熱により記録あるいは消去が繰り返し可
能な可逆性感熱記録媒体を用いたリライタブル記録消去
方法において、記録時に印加するエネルギを記録濃度の
飽和開始時のエネルギの０．８〜１．５倍とし、かつ消
去時に印加する電圧を記録時に印加する電圧の０．３〜
０．９倍にすることを特徴とするリライタブル記録消去
方法。
【請求項２】熱により記録あるいは消去が繰り返し可
能な可逆性感熱記録媒体を用いたリライタブル記録消去
方法において、記録時に印加するエネルギを記録濃度の
飽和開始時のエネルギの０．８〜１．５倍とし、かつ、
消去時の加熱時間を記録時の加熱時間の２倍以上にした
ことを特徴とするリライタブル記録消去方法。
【請求項３】熱により記録あるいは消去が繰り返し可
能な可逆性感熱記録媒体を用いたリライタブル記録表示
装置において、前記可逆性感熱記録媒体の消去可能な温
度範囲を１５℃以上にしたことを特徴とするリライタブ
ル記録表示装置。
【請求項４】熱により記録あるいは消去が繰り返し可
能な可逆性感熱記録媒体を用いたリライタブル記録表示
装置において、消去速度をＴｍｍ／ｓｅｃとした時に消
去用加熱手段の幅をＴμｍ以上になるようにし、かつ消
去用加熱手段に加える圧力を０．０８ｋｇ／ｃｍ以上
０．５ｋｇ／ｃｍ以下にしたことを特徴とするリライタ
ブル記録表示装置。