JPH06286307A - 情報記録媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 小型かつ軽量の半導体レーザー等を用いて実
用レベルの記録特性を示す情報記録媒体を提供する。 【構成】 情報記録媒体１は、基体２上に、発色部が光
を吸収して発熱する感熱発色層３、金属薄膜層４及び光
吸収層５を順に有しており、レーザービームの照射によ
って可視情報が記録可能である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はレーザービームによって
直接的に可視情報を書き込む事が可能である情報記録媒
体に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、全面に磁気層を塗布したタイプの
磁気記録媒体がプリペイドカードとして広く利用されて
いる。このような磁気記録媒体では磁気情報を直接目で
見ることが不可能である事から、主に残額および利用状
況等の情報を利用者に知らしめるために、何らかの手法
を用いてこれらの情報をカードに記録することが一般的
になりつつある。

【０００３】その方法の中には単なる目安程度のものか
ら、利用日時、場所、金額といった具体的な内容を可視
情報として記録するものまであり、現在は各記録媒体の
性格によって使い分けられている。

【０００４】上記の可視情報を記録媒体に直接書き込む
方法はいくつか知られているが、その方法の中の一つに
金属薄膜層を加熱溶融させて下層の着色層を露出させる
方法がある。この方法は記録された可視情報の保存性が
非常に高いことが長所である。

【０００５】しかしながら、これらの情報を記録する際
に従来はサーマルヘッドを用いるのが一般的であり、記
録時に金属を溶融するためには高エネルギーが要求され
るが、金属薄膜層とサーマルヘッドとの間に介在する樹
脂層が熱のために破壊され、その一部がサーマルヘッド
に付着し、これが次第に堆積していくため記録品質の劣
化が問題となっていた。

【０００６】そこで、この点を改良するために、従来の
サーマルヘッドのような接触型ではなく、レーザービー
ムのような高エネルギーの光線を照射し、その際の発熱
を利用する試みがある。なお、その際効率を上げるため
に光を熱に変換する光熱変換体として光吸収剤が用いら
れる。

【０００７】その構成は例えば図３に示すように、基体
６上に金属薄膜下層７、金属薄膜層８及び光吸収剤を含
む光吸収層９の順に積層され、必要な場合には最上に保
護層が設けられるものである。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上述の金属薄
膜層を瞬時に加熱溶融するためには小型・軽量の半導体
レーザーでは出力不足であり、気体レーザーや固体レー
ザーのような高出力のレーザービームを用いることが必
要となる。そのため、実用レベルの小型かつ軽量の印字
記録装置を設計することは困難であるのが実状である。

【０００９】本発明は、上記従来の実状に鑑みなされた
もので、小型かつ軽量の半導体レーザー等を用いて実用
レベルの記録特性を示す情報記録媒体を提供することを
目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の情報記録媒体は、基体上に少なくとも、発
色部が光を吸収して発熱する感熱発色層、金属薄膜層及
び光吸収層を設け、レーザービームを照射して可視情報
が記録可能であることを特徴とする。

【００１１】また、本発明の情報記録媒体は、前記光吸
収層の吸収波長が、少なくとも照射するレーザービーム
の波長域を含むことを特徴とする。

【００１２】さらに、本発明の情報記録媒体は、前記感
熱発色層の発色部の吸収波長が、少なくとも照射するレ
ーザービームの波長域を含むことを特徴とする。

【００１３】レーザー光は、よく知られているとおりビ
ーム上の光線内のエネルギー分布はガウス分布をなして
おり、中心部分にエネルギーが集中し、周辺部分は比較
的エネルギーが低い。

【００１４】そのため、実際の記録は、ビームの中心が
照射される部分の金属薄膜が溶融して小孔が開き、続い
て周辺部分に拡大して目視可能な程度の大きさの穴に成
長するという過程を経て行われると考えられる。

【００１５】周辺部分に穴が拡大していく過程では、ビ
ーム内の中心以外に照射されるビームによる発熱による
熱と、ビームの中心部分の発熱が伝導してきた熱とが金
属薄膜の溶融に寄与しているが、上記のビーム中心部は
高エネルギーであるにも関わらず、小孔が開いてしまっ
た後は、吸収されないまま金属薄膜層下に達した光は、
その後の小孔の拡大過程にはまったく寄与していない。

【００１６】他方、金属薄膜層下の着色層の色が濃いも
のであると、これを隠蔽するには金属薄膜層を厚く形成
しなければならず、感度が低下する。

【００１７】本発明はこの点に着目してなされたもので
あり、金属薄膜層の下に、発色部が光を吸収して発熱す
る感熱発色層を設けることによって、従来有効に利用さ
れていなかったビームも熱源として利用するため、従来
の単に光吸収層を金属薄膜層上に設けただけの記録媒体
よりも優れた記録感度が得られるものである。

【００１８】以下、添付図面を参照して本発明を詳細に
説明する。

【００１９】図１は本発明の情報記録媒体の一構成例を
示す断面図である。

【００２０】これによると、情報記録媒体１は、基体２
上に、発色部が光を吸収して発熱する感熱発色層３、金
属薄膜層４及び光吸収層５を順に有して構成されてお
り、必要な場合には最上に保護層を設けることができ
る。更には、情報記録媒体１が磁気記録層を有する構成
にすることもできる。

【００２１】基体２は、ガラス、木、紙、プラスチッ
ク、ゴム、セラミック等の材料を柔軟性や耐久性、耐薬
品性等の特性を生かし、それぞれの媒体の利用目的に応
じて用いることができる。

【００２２】感熱発色層３は加熱することによって発色
を示す発色剤を含有した層であって、その発色部が特定
波長の光、具体的には照射するレーザービームを吸収し
て発熱するものである。具体的な材料としては、たとえ
ばロイコ染料やシアニン染料等の発色剤および加熱時に
これらと反応する顕色剤との組み合わせが考えられ、特
開平2-139276号、同1-291979号、同1-114481号、同1-11
3284号、同 1-44776号、特開昭 62-113589号の各公報等
に紹介されているものが使用可能である。これらの材料
は、７００〜９００ｎｍの近赤外線の波長域を吸収する
ものであるから、この場合のレーザービームの波長はこ
の範囲内にあるものが使用できる。

【００２３】感熱発色層３は上記発色剤を一般的な樹
脂、たとえばポリエステル樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニ
ル共重合樹脂、ポリウレタン樹脂、アクリル樹脂等に分
散したインキを基体２上に塗布したもので、塗布厚は１
〜２０μｍが好ましい。

【００２４】金属薄膜層４はいわゆる低融点の金属、す
なわち錫、鉛、インジウム、カドミウム、テルル等の金
属を真空蒸着法、スパッタリング法等の気相コーティン
グ法、メッキ法等を用いて薄層状に設け、その厚みは５
０〜５００ｎｍ程度の範囲が好ましく、情報記録媒体の
利用分野を考慮し用いることができる。なお、金属薄膜
層４は下層の隠蔽を特に考慮する必要がないため、薄膜
化することが可能である。

【００２５】光吸収層５は照射されるレーザービームの
波長を吸収する光吸収剤を中心として構成され、一般的
な樹脂、たとえばポリエステル樹脂、塩化ビニル−酢酸
ビニル共重合樹脂、ポリウレタン樹脂、アクリル樹脂等
に公知の光吸収剤を溶解ないし分散させたものを塗布し
たものである。組成は光吸収剤／樹脂＝０．０１〜１の
範囲が好ましく、塗布厚は０．５〜２０μｍの範囲が好
ましい。

【００２６】上記の光吸収剤としては、たとえば金属酸
化物、同水酸化物、同硫酸塩、同炭酸塩、同珪酸塩、同
硝酸塩および同錯化合物等の無機化合物の他、シアニン
系、ポリエン系等の光吸収性の各種有機化合物が挙げら
れる。

【００２７】なお、本発明の情報記録媒体は可視情報を
記録するためのものであるから、上方の光吸収層５が濃
色であると記録の視認性が低下してしまう。そのため、
光吸収層５には比較的淡色の材料を用いることが望まし
い。

【００２８】

【作用】本発明に係る情報記録媒体は、金属薄膜層の上
に光吸収層を、下に発色部が光を吸収して発熱する感熱
発色層をそれぞれ設けることによって、照射されるレー
ザービームのエネルギーを効率良く利用し、優れた記録
感度が得られる。すなわち、半導体レーザーに代表され
る比較的安価で小型かつ軽量の光源を用いて実用レベル
の記録特性が得られ、非接触の状態での可視情報の記録
が可能となる。

【００２９】また、本発明に係る情報記録媒体は、レー
ザービームの照射により形成された小孔の部分だけ感熱
発色層を発色させることにより、コントラストを向上さ
せることが出来る。

【００３０】

【実施例】以下、実施例により本発明を更に具体的に説
明する。

【００３１】＜実施例＞以下の構成の情報記録媒体を作
製した。なお、「部」は重量部を表わす（以下同様）。 ［基体］ １８８μｍ厚ポリエチレンテレフタレートフィルム ［感熱発色層］ 次の組成のインキを５μｍ厚で設けた。 赤外吸収ロイコ染料 ＮＩＲブラック７８（山田化学工業（株）製）※ ４部 ※発色部の最大吸収波長は７８０ｎｍ 有機スルホン系顕色剤 ＴＧ−ＳＡ（日本化薬（株）製） １２部 アクリル樹脂 ＢＲ−５０（三菱レイヨン（株）製） １２部 溶剤（トルエン） ６８部 ［金属薄膜層］ 錫を真空蒸着法により７０ｎｍ厚で設けた。 ［光吸収層］ 次の組成のインキを５μｍ厚で塗布した。 シアニン系赤外吸収染料 ＣＹ−１０（日本化薬（株）製）※※ ５部 ※※最大吸収波長は７８０ｎｍ ポリエステル樹脂 バイロン２００（東洋紡（株）製） １５部 イソシアネート硬化剤 コロネートＨＸ（日本ポリウレタン工業（株）製） ２部 溶剤（トルエン／メチルイソブチルケトン） ７３部

【００３２】＜比較例＞本発明の効果を確認するため、
比較例として、上記実施例中の感熱発色層を次の組成に
変更した以外は上記実施例と同様にして情報記録媒体を
作製した。 ［感熱発色層］ 次の組成のインキを５μｍ厚で塗布した。 ロイコ染料 ＴＧ−１１（日本化薬（株）製） ４部 有機スルホン系顕色剤 ＴＧ−ＳＡ（日本化薬（株）製） １２部 アクリル樹脂 ＢＲ−５０（三菱レイヨン（株）製） １２部 溶剤（トルエン） ６８部

【００３３】なお、上記比較例における感熱発色層の発
色部の吸収波長には後述の照射レーザービームの波長域
は含まれない。

【００３４】＜評価＞上記実施例及び比較例の各情報記
録媒体について、それぞれの記録特性の評価を行った。

【００３５】評価は、波長７８０ｎｍの半導体レーザー
を１５０μｍ径に集光し、照射時間を２ｍ秒に固定し
て、照射エネルギーを３００ｍＷ〜８００ｍＷの範囲で
変化させ、これによって生じた記録（ドット状）の直径
を測定することにより行った。

【００３６】この評価結果をまとめて図２に示した。

【００３７】図２に示す結果から、本発明の情報記録媒
体は比較例と比べて記録感度が非常に優れていることが
明らかである。

【００３８】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明の情
報記録媒体によれば、金属薄膜層の上に光吸収層を、下
に発色部が光を吸収して発熱する感熱発色層をそれぞれ
設けることによって、照射されるレーザービームのエネ
ルギーを効率良く利用し、従来に比べて優れた記録感度
が得られ、比較的安価で小型かつ軽量の半導体レーザー
等によって実用レベルの記録が可能な特性を有する情報
記録媒体を提供することが可能となった。

【００３９】また、本発明の情報記録媒体は、レーザー
ビームの照射により形成される小孔の部分だけ感熱発色
層を発色させることによって、コントラストを向上さ
せ、記録された可視情報の視認性を高めることが出来
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の情報記録媒体の一構成例を示す断面図
である。

【図２】実施例及び比較例の各情報記録媒体の記録特性
を示す図である。

【図３】従来の情報記録媒体の構成を示す断面図であ
る。

【符号の説明】

１ 情報記録媒体 ２ 基体 ３ 感熱発色層 ４ 金属薄膜層 ５ 光吸収層 ６ 基体 ７ 金属薄膜下層 ８ 金属薄膜層 ９ 光吸収層

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基体上に少なくとも、発色部が光を吸収
   して発熱する感熱発色層、金属薄膜層及び光吸収層を設
   け、レーザービームを照射して可視情報が記録可能であ
   ることを特徴とする情報記録媒体。
2. 【請求項２】 前記光吸収層の吸収波長は、少なくとも
   照射するレーザービームの波長域を含むことを特徴とす
   る請求項１記載の情報記録媒体。
3. 【請求項３】 前記感熱発色層の発色部の吸収波長は、
   少なくとも照射するレーザービームの波長域を含むこと
   を特徴とする請求項１又は２記載の情報記録媒体。