JPH1058840A - 可逆性感熱記録媒体のオーバーライト印字方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】可逆性感熱記録媒体の印字または消去を行うた
めには、サーマルヘッドの各加熱素子を加熱する際、所
定温度に到達するまでのタイムラグの影響をなくすため
に、あらかじめエネルギーを供給して蓄熱させておく
と、寿命の短縮等の問題があり、また印字すべきデータ
を解析して必要なエネルギーを予測するような制御を行
っても、予熱の精度を高めて所定の効果を得るのはきわ
めて困難である。 【解決手段】 可逆性感熱記録媒体として、可逆性感熱
記録のための記録領域と、記録が行われる際の走行方向
に関して前方に位置する予熱領域とを設けた可逆性感熱
記録媒体を使用し、サーマルヘッドの位置に予熱領域が
到達した段階でサーマルヘッドに予熱エネルギーの供給
を開始し、サーマルヘッドの位置に記録領域が到達した
ときにサーマルヘッドに所定の記録を行うための記録エ
ネルギーを供給することにより可逆性感熱記録媒体のオ
ーバーライト印字を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、温度の変化により透明
度を変化させることで所望の文字、数字、記号、パター
ン等（以下「文字等」と記す）を可逆的に書き込むこと
が可能な可逆性感熱記録媒体に対して印字する方法に関
し、とくに既に印字されている文字等を消去しながら新
たな文字等をオーバーライト印字する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】可逆性感熱記録媒体は、その表面をサー
マルヘッドで走査することで所望の印字を行うことがで
き、また不要な文字等を消去してそのあとに別の文字等
を記録できるという利点のために、とくにカードの形態
として広範な用途がある。

【０００３】ここで、「可逆性感熱記録媒体」とは、図
３に示すように、温度Ｔ1では白濁状態であり、これを
温度Ｔ2からＴ3の範囲内に加熱し、ついで常温に戻すと
透明状態になり、また温度Ｔ4以上に加熱し、ついで常
温に戻すと白濁状態になるという変化を示し、これを可
逆的に繰り返すことができるものを意味する。

【０００４】このような可逆性感熱記録媒体において、
最初に所望の文字等を印字した後に、この文字等を消去
すると同時に新たな文字等を印字する、いわゆるオーバ
ーライト（重ね書き）印字を行う場合には、複数の加熱
素子をライン状に配列したサーマルヘッドを使用し、各
加熱素子に対して、消去領域では透明状態が得られる小
さいエネルギーを、また記録領域では白濁状態が得られ
る大きいエネルギーをそれぞれ供給して、可逆性感熱記
録媒体に既に形成されていた文字等を消去すると同時
に、新たな文字等を印字する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながらサーマル
ヘッドの各加熱素子は、その比較的大きい熱容量のため
に、印字または消去に必要な温度に到達するまでにある
程度の時間が必要であり、したがって可逆性感熱記録媒
体の印字または消去を行うべき領域に到達した時点で加
熱のためのエネルギーが供給されても、所望の印字また
は消去が行えないという特性をもつ。

【０００６】このようなエネルギー供給から所定温度に
到達するまでのタイムラグの影響をなくすために、サー
マルヘッドの各加熱素子に、あらかじめエネルギーを供
給して蓄熱させておくことも考えられるが、印字または
消去の必要のない待機時間にもエネルギーが供給され続
けるので、電力消費量が増大するばかりでなく、常に加
熱しておくことによりサーマルヘッドの寿命が短くなる
という欠点がある。

【０００７】この欠点を解消するために、可逆性感熱記
録媒体に印字すべきデータを解析して、サーマルヘッド
の各加熱素子に必要なエネルギーを予測して、実際の印
字または消去に先立って加熱するような制御を行うプロ
グラムを実行する演算装置をサーマルプリンタに搭載し
ておくことも提案されている（たとえば特願平２−２７
８９号公報参照）。

【０００８】この場合には、前述のようなエネルギーの
無駄な消費は回避できるが、隣接する加熱素子からの熱
の影響も無視できないばかりでなく、可逆性感熱記録媒
体の特性としてそれ以前の印字の履歴によって印字また
は消去の特性が変化するので、膨大なプログラムを組ん
だとしても、予熱の精度を高めて所定の効果を得るのは
きわめて困難である本発明の目的は、前述のような従来
のオーバーライト印字の欠点を解消し、簡単な制御で確
実に消去および印字を行うことができる可逆性感熱記録
媒体のオーバーライト印字方法を提供することである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、基材の
一方の面に可逆性感熱記録層を有する可逆性感熱記録媒
体に対してサーマルヘッドを相対的に移動させることに
よりオーバーライト印字を行う方法であって、可逆性感
熱記録媒体として、可逆性感熱記録のための記録領域
と、この記録が行われる際の走行方向に関して前方に位
置する予熱領域とを設けた可逆性感熱記録媒体を使用
し、前記サーマルヘッドの位置に前記予熱領域が到達し
た段階で前記サーマルヘッドに予熱エネルギーの供給を
開始し、前記サーマルヘッドの位置に前記記録領域が到
達したときに前記サーマルヘッドに所定の記録を行うた
めの記録エネルギーを供給すること、を特徴とする可逆
性感熱記録媒体のオーバーライト印字方法が提供され
る。

【００１０】すなわち本発明においては、可逆性感熱記
録媒体に対して所望の印字を行うのに際して、この可逆
性感熱記録媒体の走行方向に関して前方の位置に予熱領
域を、その後方に印字領域を設け、サーマルヘッドが実
際に印字または消去を行う直前の段階で、各加熱素子を
所定の温度まで予熱する。この予熱温度としては、白濁
状態が得られる温度とするのがよく、具体的には印字エ
ネルギーと同等のエネルギーをサーマルヘッドに印加す
る。したがって、サーマルヘッドが予熱領域の終端に達
したときには、各加熱素子の温度はすでに印字（白濁
化）温度に達して安定しているため、その後方の印字領
域では所定のエネルギーを供給するだけで、プログラム
による制御等の必要がなく、確実な印字または消去を行
うことが可能である。

【００１１】また予熱はサーマルヘッドの全ての加熱素
子について均等に行えばよく、さらにサーマルヘッドに
印加するエネルギーは予熱も含めて印字エネルギーと消
去エネルギーの２種類でよいので、その制御はきわめて
簡単である。

【００１２】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の方法にしたがっ
てオーバーライト印字を行うための可逆性感熱記録媒体
の一例を示し、この可逆性感熱記録媒体の少なくとも一
方の面に、オーバーライト時の走行方向すなわち印字方
向に関して前方の位置に予熱領域が、またその後方の位
置に印字領域がそれぞれ設けられている。

【００１３】この例では、印字領域は可逆性感熱記録媒
体の全幅よりもやや狭い幅と、全長の約３／４の長さを
有する長方形の形態を有し、予熱領域はその残りの部分
全体を占めている。予熱領域の幅は、少なくとも印字領
域の幅と同じであればよく、また長さは、サーマルヘッ
ドの各加熱素子を、常温から所望の予熱温度まで上昇さ
せるのに必要な時間に応じて決定される。

【００１４】図２は、この可逆性感熱記録媒体の層構成
を示している。図２において、符号１で示す基材上に、
金属蒸着層２、可逆性感熱記録層３、および保護層４が
この順序で形成され、所望の印字領域を除く部分に、必
要に応じて、印刷層５および印刷保護層６が設けられて
いる。印刷層５は、予熱中のサーマルヘッドとの接触に
よって予熱領域、すなわち印字領域以外の領域に何らか
のマークが形成されたときに、これを外部からは目視で
きないようにする隠蔽の目的で設けられるもので、本発
明において必須のものではない。

【００１５】基材１として、たとえばポリエチレンテレ
フタレート、エポキシ樹脂、ポリ塩化ビニルおよびポリ
カーボネート等の合成樹脂シート、あるいは合成紙等を
用いることができる。

【００１６】金属蒸着層２は、アルミニウム、スズ等の
金属を蒸着により数百オングストローム、好ましくは３
００〜１０００オングストロームの厚さに形成され、そ
の上に形成される可逆性感熱記録層４の文字等の情報を
反射光で見やすくするものである。

【００１７】可逆性感熱記録層３は、樹脂Ａからなる樹
脂母材、有機低分子物質、および必要に応じて添加され
る低Ｔｇ樹脂を有機溶剤に溶解した塗料を用い、金属蒸
着層３上に、ワイヤーバーのような適宜の塗布手段によ
り塗布、乾燥して、たとえば厚さ約５μｍの厚さに設け
られる。

【００１８】保護層４は、可逆性感熱記録層３を保護し
たり、その上に設けられる印刷層５の密着性を向上させ
るために必要に応じて設けられる。印刷保護層６は、印
刷層５を保護するためのものである。

【００１９】実際のオーバーライト操作は、図１および
図２に示した可逆性感熱記録媒体を、予熱領域が先端に
なるようにサーマルプリンタ（図示せず）に挿入し、通
常のオーバーライトと同様の操作で行われるが、唯一の
相違は、サーマルヘッドがまず予熱領域の表面に接触し
た時点で各加熱素子に予熱のためのエネルギーが供給さ
れ、ついで印字領域に達した後に通常の印字および消去
によるオーバーライトが行われる、ということである。

【００２０】サーマルヘッドに対する可逆性感熱記録媒
体の走行速度は、一般的なサーマルプリンタでは２７ｍ
ｍ／ｓｅｃ程度であるので、可逆性感熱記録媒体の走行
方向に関して予熱領域が２．７ｍｍの長さで形成されて
いるとすれば、この予熱領域を通過するのに約０．１秒
を要することになる。予熱時間は長い方が望ましいが、
本発明者の実験によれば、サーマルヘッドの各加熱素子
の予熱時間は０．１秒程度で十分であるが、好ましくは
０．２秒もしくはそれ以上であることが確認された。す
なわち予熱領域の好ましい長さは、一般的なサーマルプ
リンタを基準にすれば、約３ｍｍ以上、より好ましくは
約６ｍｍ以上である。この予熱されたサーマルヘッドに
より、印字領域ではその始点から満足すべき条件でオー
バーライトが行われることになる。またサーマルヘッド
が予熱領域の表面に接触しているため、熱が可逆性感熱
記録媒体に拡散し、したがってサーマルヘッドが過剰に
加熱されて加熱素子が断線するおそれもない。

【００２１】なお可逆性感熱記録媒体が挿入される前に
サーマルヘッドを予熱しても同様の効果が得られるが、
可逆性感熱記録媒体に接触していない状態でサーマルヘ
ッドにエネルギーを供給するとオーバーヒートの状態に
なり、サーマルヘッドの寿命が極端に短縮されるので実
用にならない。

【００２２】また図１および図２の構成の可逆性感熱記
録媒体において、予熱領域の表面を構成する印刷保護層
に、シリカのような充填剤を添加しておくことにより、
これに接触したサーマルヘッドをクリーニングする効果
も得られる。

【００２３】

【実施例】以下に本発明の実施例を、本発明の範囲外の
比較例とともに示す。なお実施例および比較例におい
て、「部」はすべて重量部を表す。

【００２４】（実施例１〜４および比較例１〜２）以下
の操作により、図１および図２に示した構成の可逆性感
熱記録媒体を作成した。

【００２５】まず、厚さ約１８８μｍのポリエチレンテ
レフタレートのシートからなる基材１の表面に、金属蒸
着層２を設け、その上に、下記の組成の可逆性感熱記録
塗料を約５μｍの厚さに塗工し、１３０℃で１分乾燥し
て可逆性感熱記録層３を形成した。

【００２６】 ドデカン二酸 ５部 １，１８−オクタデカメチレンジカルボン酸ジステアリル ２５部 樹脂Ａ １１０部 固形分２７％メチルエチルケトン／トルエン溶液 ポリビニルアルコールのポリマー組成重量比６％ アクリル酸の官能基数３ 光重合開始剤 １部 （チバガイギー（株）製、商品名「イルガキュア２９５９」） テトラヒドロフラン ６００部 つぎに、１６０Ｗ／ｃｍ×１灯の紫外線ランプを用いて
３０ｍ／ｍｉｎで紫外線を照射して樹脂母材を硬化さ
せ、乾燥膜厚５μｍの記録層を形成した。

【００２７】ここに形成された記録層上に、下記の組成
の塗料をバーコーティングにより塗布した。

【００２８】 紫外線硬化型塗料 ５０部 （大日本インキ化学工業（株）製、商品名「ユニディック１７−８０６」） 光重合開始剤 １部 （チバガイギー（株）製、商品名「イルガキュア１８４」） シリコーンオイル （信越化学工業（株）製、商品名「ＫＦ９６」） １部 酢酸ブチル ５０部 この塗料を、８０℃のオーブン中で１分間乾燥させた
後、１６０Ｗ／ｃｍ×３灯の紫外線ランプで３０ｍ／ｍ
ｉｎで紫外線を照射して硬化させ、乾燥膜厚２μｍの保
護層４を形成した。

【００２９】つぎに、保護層４上にオフセット印刷で予
熱領域を覆う印刷層５を設け、さらにその上に印刷保護
層６を設けた。

【００３０】同様の操作で得られた多数のサンプルにつ
いて、市販のサーマルプリンタを用いて、予熱領域の長
さ、種々の環境温度、印字エネルギー、および消去エネ
ルギーを変化させてオーバーライト印字を行った。

【００３１】使用したサーマルプリンタにおけるオーバ
ーライト条件を下に示す。なお予熱領域でサーマルヘッ
ドに印加したエネルギーは、印字エネルギーと同じ大き
さである。

【００３２】サーマルヘッド：８dots／mm，1300Ω 印加電圧： ２４Ｖ 印字速度：２７mm/sec パルス同期：４．１２msec/line 得られた印字の印字濃度図１の点およびで、また消
去濃度を点およびの位置で測定し、その結果をまと
めて下記の表１に示す。合わせてまた比較のために、予
熱を行わなかったものについての結果も併せて示す。

【００３３】

【表１】 ◎：非常に良好 ○：良好 ×：不良 表１から明らかなように、本発明の方法にしたがって、
印字領域の前に適度な予熱を行った実施例１〜４では、
印字開始点に最も近い点と、印字終了点に近い点と
の間で印字濃度にほとんど差が認められず、また消去濃
度についても、消去開始点に最も近い点および印字終
了点に近い点において同等の消去結果が示されてい
る。またこの結果は、環境温度の変化にも影響されな
い。

【００３４】これに対して予熱を行わなかった比較例１
では、エネルギー不足のために、印字および消去開始直
後の位置でそれぞれ印字、消去不良となっている。また
印字エネルギーを高く設定した比較例２では、印字は良
好であったが、オーバーライト後半でエネルギー過多と
なり、消去不良となった。

【００３５】

【発明の効果】以上に説明したように、本発明によれ
ば、可逆性感熱記録媒体に、その走行方向に関して前方
の位置に予熱領域を、その後方に印字領域を設け、印字
領域に到達する前にサーマルヘッドを予熱領域に接触さ
せた状態でこれにエネルギーを供給して予熱しておくこ
とにより、オーバーライト印字に際して、その始点から
明瞭な印字／消去を行うことが可能である。

【００３６】またサーマルヘッドの予熱の開始は、可逆
性感熱記録媒体の挿入から一定時間後に所定の時間だけ
行えばよいので、通常のサーマルプリンタの制御シーケ
ンスをわずかに変更するだけでよく、きわめて高い実用
性を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のオーバーライト印字方法に適用される
可逆性感熱記録媒体の平面図。

【図２】図１のＡ−Ａ’線に沿った断面図。

【図３】本発明が対象とする可逆性感熱記録媒の加熱温
度に対する反射濃度の推移を示すグラフ。

【符号の説明】

１ 基材 ２ 反射層 ３ 可逆性感熱記録層 ４ 保護層 ５ 印刷層 ６ 印刷保護層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 森中 宏幸 東京都文京区小石川四丁目14番12号 共同 印刷株式会社内 (72)発明者 藤田 実 東京都文京区小石川四丁目14番12号 共同 印刷株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 基材の一方の面に可逆性感熱記録層を有
   する可逆性感熱記録媒体に対してサーマルヘッドを相対
   的に移動させることによりオーバーライト印字を行う方
   法であって、 可逆性感熱記録媒体として、可逆性感熱記録のための記
   録領域と、この記録が行われる際の走行方向に関して前
   方に位置する予熱領域とを設けた可逆性感熱記録媒体を
   使用し、 前記サーマルヘッドの位置に前記予熱領域が到達した段
   階で前記サーマルヘッドに予熱エネルギーの供給を開始
   し、 前記サーマルヘッドの位置に前記記録領域が到達したと
   きに前記サーマルヘッドに所定の記録を行うための記録
   エネルギーを供給すること、を特徴とする可逆性感熱記
   録媒体のオーバーライト印字方法。