JP2583947Y2 - 熱変色用品 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は熱変色用品に関する。更
に詳細には、加熱或いは冷却変色具と熱変色性積層体と
の組合わせからなり、濃淡或いは相異なる色調の変色像
を現出させ、視覚可能に構成された熱変色用品に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、シート状支持体表面に熱変色層を
形成し、熱変色具で筆記して熱変色像を形成する可逆性
感熱記録材料が開示されている（例えば、特公平３−３
６０３１号公報）。前記の記録材料では、熱変色性筆跡
が得られるとしても濃淡或いは色調の異なる筆跡を単一
の熱変色性シート材と単一の熱変色具の組合わせでは発
現させることができなかった。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】本考案は、単一の熱変
色シート材と単一の変色具の組合わせにおいて、濃淡像
或いは相異なる多彩な色調の変色像を視覚させ、実用性
に加えて意外性、変色の妙味等を高めた熱変色用品を提
供しようとするものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本考案熱変色用品は、筆
記先端又はスタンプ面を備えた加熱又は冷却変色具と、
前記変色具の適用により熱変色性筆跡又はスタンプ像が
形成される熱変色性積層体との組合わせからなる熱変色
用品であって、室温下で前記加熱変色具は３５℃乃至６
５℃の間の任意の温度に、冷却変色具は−１０℃乃至１
５℃の間の任意の温度にそれぞれ先端温度が設定可能に
構成された変色具であり、熱変色性積層体は支持体表面
に前記変色具の先端温度により変色する少なくとも２層
の可逆熱変色性印刷層が積層されており、前記印刷層は
各層が同一変色温度であるか、１℃乃至１０℃以内の変
色温度差を有し、相異なる色調又は色濃度を呈する熱変
色性材料がバインダーに分散状態に固着された印刷層で
あり、前記各印刷層の厚みは５μｍ乃至２００μｍの範
囲にあり、前記変色具の筆記速度の遅速、スタンプ面の
押圧処理等の対象面への接触時間により濃淡或いは相異
なる色調の熱変色像を視覚させるよう構成したことを要
件とする。前記において、加熱、冷却変色具は本出願人
が先に提案した、温水等の熱媒体或いは、冷水、氷片等
を収容した容筒の先端に筆記先端を備えたもの（実開平
２−１０６２９９号公報に開示）、抵抗発熱体を装備し
た通電加熱型変色具（実開平４−５０１００号公報）、
ペルチエ素子を利用した通電冷却型変色具（特開平５−
７７５５１号公報）等が有効である。

【０００５】前記変色具は筆記具形態に限らず、加熱、
冷却先端面に模様、図柄等の印像を形成したスタンプ形
状のものであってもよい。加熱、冷却変色具の発熱、冷
却温度と可逆熱変色性印刷層の変色温度との好適な組合
わせは、前記した変色具の温度範囲及び熱変色層の変色
温度との相関において目的に応じて設定される。例え
ば、加熱変色具を適用する系では、２０℃の室温下で、
可逆熱変色性印刷層が３０℃、加熱変色具の先端温度が
４０℃の組合わせ、又、冷却変色具を適用する系では前
記室温下で熱変色性印刷層の表層が１５℃、次層が１４
℃、冷却変色具の先端温度が８℃の組合わせ等が例示で
きる。前記において、加熱変色具が６５℃を越える温度
では、筆記先端に幼児等が接触することによる危険は勿
論、高温により下層の熱変色層も一挙に瞬間的に変色さ
せがちであり、一方、３５℃以下の先端温度では伝熱性
の面で下層の熱変色層を効果的に変色させ難い。冷却変
色具にあっては、−１０℃乃至１５℃の範囲が実用的で
あり、常温域で表層の熱変色層及び下層の熱変色層を変
色させることができる。各印刷層の厚みが２００μｍを
越えると伝熱性の面で下層の可逆熱変色性印刷層の変色
温度設定の自由度に欠ける。５μｍ以下の印刷層では繰
り返しの使用による持久性を満足させ難い。

【０００６】前記支持体は従来より汎用の紙質、プラス
チックシート、合成紙、その他印刷適性を備えた材料で
あればよい。又、前記可逆熱変色性印刷層の色調を鮮明
に視覚させるため、白色乃至淡色の色調であることが好
ましい。

【０００７】前記可逆熱変色性印刷層を構成する熱変色
性材料は、例えば、電子供与性呈色性有機化合物、前記
化合物の顕色剤及び前記両者の呈色反応を生起させる媒
体となる化合物の３成分を含む熱変色性材料又は前記成
分の樹脂固溶体の微粒子の形態の変色性を示す熱変色性
材料（例えば、特公昭５１−３５４１４号公報、特公昭
５１−４４７０６号公報、特公昭５２−７７６４号公
報、特公平１−２９３９８号公報等）を挙げることがで
きる。前記は所定の温度（変色点）を境としてその前後
で変色し、変化前後の両状態のうち常温域では特定の一
方の状態しか存在しえない。即ち、もう一方の状態は、
その状態が発現するのに要する熱又は冷熱が適用されて
いる間は維持されるが、前記熱又は冷熱の適用がなくな
れば常温域で呈する状態に戻る、所謂、温度変化による
温度−色濃度について小さいヒステリシス幅（ΔＨ）を
示して変色するタイプである。

【０００８】又、本出願人が先に提案した特公平４−１
７１５４号公報に記載されている、大きなヒステリシス
特性を示して変色する色彩記憶性感温変色性色素を含む
熱変色性材料で彩色された系も有効である。前記色素
は、大きなヒステリシス幅（ΔＨ）を示して変色する。
即ち、温度変化による着色濃度の変化をプロットした曲
線の形状が、温度を変色温度域より低温側から温度を上
昇させていく場合と逆に変色温度域より高温側から下降
させていく場合とで大きく異なる経路を辿って変色する
タイプである。

【０００９】このことを図６において説明する。グラフ
中のＡ点（温度ｔ₁ ）はこれ以下の温度では前記色素が
完全に呈色している状態になる点であり、Ｂ点（温度ｔ
₃ ）は温度が上昇する過程で実質的な変色（消色）が始
まる点であり、Ｃ点（温度ｔ₄ ）はこれ以上の温度では
完全に消色している状態になる点であり、Ｄ点（温度ｔ
₂ ）は温度が下降する過程で実質的な変色（着色）が始
まる点であり、再びＡ点（温度ｔ₁ ）に達すると完全に
呈色した状態となる。変色温度域は前記ｔ₁ とｔ₄ の間
の温度域であり、特に着色状態と無色状態の両状態又は
有色〔１〕と有色〔２〕の両状態が共存でき、色濃度の
差の大きい領域であるｔ₂ とｔ₃ の間が実質的な変色温
度域、常温域で前記二状態の何れかを選択的に記憶保持
可能な領域である。前記した感温変色性色素、色彩記憶
性感温変色性色素は、通常、微小カプセルに内包され、
バインダーを含む媒体中に分散されて、インキ、又は塗
料などの形態の色材として適用され、支持体表面上に可
逆熱変色性印刷層として形成される。

【００１０】前記可逆熱変色性印刷層は、各層が同一の
変色温度の層、或いは各層が互いに異なる変色温度（好
ましくは１℃〜３℃の変色温度差）の層であり、且つ前
記変色温度を満たす範囲で各層が濃淡の関係に形成され
た層或いは相異なる色調の層の組合わせが有効である。
尚、各可逆熱変色性印刷層の変色温度は環境温度によ
って任意に設定されるが、加熱変色具を適用する系では
少なくとも環境温度より３℃以上、冷却変色具を適用す
る系では３℃以下に設定することが好ましい。前記設定
温度を満たさない系では、室温などの変動に対し変色作
用を効果的に発現させ、視覚させることができ難い。

【００１１】

【作用】本考案熱変色具の先端の接触により、熱変色性
積層体の各層の熱変色温度が同一の系では、表層から変
色し、次いで次層に伝熱し次層を変色させる。又、各層
の変色温度の相異なる組合わせの系では、前記伝熱効果
に相応した熱変色挙動により変色する。かくして、筆記
速度の遅速或いはスタンプ面の押圧処理等の、対象面へ
の接触時間の長短に相応して同一色調あるいは異種色調
の濃淡像や、相異なる色調、各相の色調が加減された変
色像等を発現させることができる。

【００１２】

【実施例】実施例１（図１、２、３、４、５参照） 厚さ５０μｍの黄色合成紙裏面に接着剤を介して厚さ２
ｍｍのポリエチレンフォームを貼り合わせ、支持体３と
した。前記支持体３上面に色彩記憶性感温変色性色素、
〔桃色←→無色（Ａ点１８℃、Ｃ点３０℃）〕をエチレ
ン−酢酸ビニル系共重合樹脂エマルジョンに分散させた
インキを印刷して厚さ５０μｍの可逆熱変色性印刷層
（下層）４とし、更にその上面に同様のインキ〔青緑色
←→無色（Ａ点１８℃、Ｃ点３０℃）〕を印刷して厚さ
５０μｍの可逆熱変色性印刷層（上層）５とした。前記
インキが乾燥した後、オーバーコートクリヤーインキ
（溶剤型アルキド樹脂）を印刷し、厚さ４０μｍの保護
層６とした。前記の如くして熱変色性積層体２を形成
し、熱変色具７と組合わせて熱変色用品１とした。

【００１３】前記熱変色性積層体２の全面を３０℃以上
に加熱すると、前記可逆熱変色性印刷層４、５のインキ
は消色して非変色層の黄色を呈した被筆記面が形成さ
れ、前記被筆記面に筆記先端温度が５℃の冷熱ペン７１
で筆記すると、速い筆記速度では可逆熱変色性印刷層
（上層）５が発色して緑色を呈し、遅い筆記速度では上
層及び下層の可逆熱変色性印刷層４、５が共に発色し
て、両層の加色効果により黒色を視覚させる。

【００１４】又、前記熱変色性積層体２全面を１８℃以
下に冷却すると前記可逆熱変色性印刷層４、５のインキ
は発色して黒色を呈し、筆記先端温度が４０℃の加熱ペ
ン７２で筆記すると速い筆記速度では可逆熱変色性印刷
層（上層）５が消色して赤色を呈し、遅い筆記速度では
上層及び下層の可逆熱変色性印刷層３、４が共に消色し
て黄色を呈する。

【００１５】前記筆跡を保持した熱変色性積層体２は全
面を再び１８℃以下に冷却又は３０℃以上に加熱するこ
とにより、筆記前の状態となり、繰り返し使用できる。

【００１６】実施例２ 厚さ５０μｍのポリエステルフィルム裏面に接着剤を介
して厚さ２ｍｍのポリエチレンフォームを貼り合わせ、
支持体とした。前記支持体上面に一般インキ（白色）を
印刷して厚さ５０μｍの非変色層とし、その上面に色彩
記憶性感温変色性色素、〔黄色←→無色（Ａ点１８℃、
Ｃ点３０℃）〕をエチレン−酢酸ビニル系共重合樹脂エ
マルジョンに分散させたインキを印刷して厚さ５０μｍ
の可逆熱変色性印刷層（下層）とし、更にその上面に同
様のインキ〔青色←→無色（Ａ点１８℃、Ｃ点２９
℃）〕を印刷して厚さ５０μｍの可逆熱変色性印刷層
（次層）とし、更にその上面に同様のインキ〔赤色←→
無色（Ａ点１８℃、Ｃ点２８℃）〕を印刷して厚さ５０
μｍの可逆熱変色性印刷層（上層）とした。前記インキ
が乾燥した後、オーバーコートクリヤーインキ（溶剤型
アルキド樹脂）を印刷し、厚さ４０μｍの保護層とし
た。前記の如くして熱変色性積層体を形成し、加熱ペン
と組合わせて熱変色用品とした。

【００１７】前記熱変色性積層体全面を１８℃以下に冷
却すると前記可逆熱変色性印刷層のインキは発色して各
層の加色効果により黒色を呈した被筆記面が形成され、
前記被筆記面に筆記先端温度が４０℃の加熱ペンで筆記
すると速い筆記速度では可逆熱変色性印刷層（上層）が
消色して緑色を呈し、遅い筆記速度では上層及び次層の
可逆熱変色性印刷層が共に消色して黄色を呈し、更に遅
い筆記速度では上層、次層及び下層の可逆熱変色性印刷
層が全て消色して白色を呈する。

【００１８】前記筆跡を保持した熱変色性積層体は全面
を再び１８℃以下に冷却することにより、筆記前の状態
となり、繰り返し使用できる。

【００１９】実施例３ 厚さ５０μｍのポリエステルフィルム裏面に接着剤を介
して厚さ２ｍｍのポリエチレンフォームを貼り合わせ、
支持体とした。前記支持体上面に一般インキ（白色）を
印刷して厚さ５０μｍの非変色層とし、その上面に色彩
記憶性感温変色性色素、〔黄色←→無色（Ａ点１４℃、
Ｃ点３０℃）〕をエチレン−酢酸ビニル系共重合樹脂エ
マルジョンに分散させたインキを印刷して厚さ５０μｍ
の可逆熱変色性印刷層（下層）とし、更にその上面に同
様のインキ〔青色←→無色（Ａ点１６℃、Ｃ点３０
℃）〕を印刷して厚さ５０μｍの可逆熱変色性印刷層
（次層）とし、更にその上面に同様のインキ〔赤色←→
無色（Ａ点１８℃、Ｃ点３０℃）〕を印刷して厚さ５０
μｍの可逆熱変色性印刷層（上層）とした。前記インキ
が乾燥した後、オーバーコートクリヤーインキ（溶剤型
アルキド樹脂）を印刷し、厚さ４０μｍの保護層とし
た。前記の如くして熱変色性積層体を形成し、冷熱ペン
と組合わせて熱変色用品とした。

【００２０】前記熱変色性積層体全面を３０℃以上に加
熱すると前記可逆熱変色性印刷層のインキは消色して白
色を呈した被筆記面が形成され、前記被筆記面に筆記先
端温度が１０℃の冷熱ペンで筆記すると、速い筆記速度
では可逆熱変色性印刷層（上層）が発色して赤色を呈
し、遅い筆記速度では上層及び次層の可逆熱変色性印刷
層が共に発色して紫色を呈し、更に遅い筆記速度では上
層、次層及び下層の可逆熱変色性印刷層が全て発色して
黒色を呈する。

【００２１】前記筆跡を保持した熱変色性積層体は全面
を再び３０℃以上に加熱することにより、筆記前の状態
となり、繰り返し使用できる。

【００２２】実施例４ 厚さ５０μｍの白色合成紙裏面に接着剤を介して厚さ２
ｍｍのポリエチレンフォームを貼り合わせ、支持体とし
た。前記支持体上面にエチレン−酢酸ビニル系共重合樹
脂エマルジョンに分散した４０℃以上で無色、４０℃以
下で赤色に変色する熱変色材料を用いて厚さ５０μｍの
可逆熱変色性印刷層（下層）を形成し、その上面に３５
℃以上で無色、３５℃以下で緑色に変色する熱変色材料
を用いて厚さ５０μｍの可逆熱変色性印刷層（上層）を
形成した。前記熱変色材料が乾燥した後、オーバーコー
トクリヤーインキ（溶剤型アルキド樹脂）を印刷し、厚
さ４０μｍの保護層とした。前記の如くして熱変色性積
層体を形成し、先端部の発熱温度が４５℃の印像を設け
た加熱スタンプと組合わせて熱変色用品とした。

【００２３】前記熱変色性積層体は各可逆熱変色性印刷
層が常温下で発色状態のため、加色効果により黒色を呈
し、短い接触時間で加熱スタンプを接触させると上層が
消色して赤色の印像が現出する。又、前記加熱スタンプ
の適用を止めて放置すると、前記赤色の印像部の熱変色
性積層体は再び上層が発色して、加熱スタンプを適用す
る前の状態に戻る。更に長い接触時間で加熱スタンプを
接触させると上層及び下層が消色して白色の印像が現出
する。又、前記加熱スタンプの適用を止めて放置する
と、前記白色の印像部の熱変色性積層体は、再び下層が
発色して赤色の印像となり、更に放置すると上層が発色
して、加熱スタンプを適用する前の状態に戻る。

【００２４】

【考案の効果】本考案熱変色性積層体は、熱変色具の接
触時間によって色調の異なる像或いは濃淡像を任意に現
出させることができ、単一の熱変色性積層体と単一の変
色具の組合わせであっても意外性、変色の妙味に富む多
彩な像を視覚させる熱変色用品を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案一実施例の、冷熱又は加熱ペンを適用し
た時の平面図である。

【図２】本考案一実施例の、冷熱ペンを適用して速い筆
記速度で筆記した時の縦断面図である。

【図３】本考案一実施例の、冷熱ペンを適用して遅い筆
記速度で筆記した時の縦断面図である。

【図４】本考案一実施例の、加熱ペンを適用して速い筆
記速度で筆記した時の縦断面図である。

【図５】本考案一実施例の、加熱ペンを適用して遅い筆
記速度で筆記した時の縦断面図である。

【図６】熱変色像の色濃度−温度の関係を説明するグラ
フである。

【符号の説明】

１ 熱変色用品 ２ 熱変色性積層体 ３ 支持体 ４ 可逆熱変色性印刷層（下層） ５ 可逆熱変色性印刷層（上層） ６ 保護層 ７ 熱変色具 ７１ 冷熱ペン ７２ 加熱ペン

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 筆記先端又はスタンプ面を備えた加熱又
   は冷却変色具と、前記変色具の適用により熱変色性筆跡
   又はスタンプ像が形成される熱変色性積層体との組合わ
   せからなる熱変色用品であって、室温下で前記加熱変色
   具は３５℃乃至６５℃の間の任意の温度に、冷却変色具
   は−１０℃乃至１５℃の間の任意の温度にそれぞれ先端
   温度が設定可能に構成された変色具であり、熱変色性積
   層体は支持体表面に前記変色具の先端温度により変色す
   る少なくとも２層の可逆熱変色性印刷層が積層されてお
   り、前記印刷層は各層が同一変色温度であるか、１℃乃
   至１０℃以内の変色温度差を有し、相異なる色調又は相
   異なる色濃度を呈する熱変色性材料がバインダーに分散
   状態に固着された印刷層であり、前記各印刷層の厚みは
   ５μｍ乃至２００μｍの範囲にあり、前記変色具の筆記
   速度の遅速、スタンプ面の押圧処理等の対象面への接触
   時間により濃淡或いは相異なる色調の熱変色像を視覚さ
   せるよう構成した熱変色用品。