JP3100450B2

JP3100450B2 - 画像記録方法及びこれに用いる装置

Info

Publication number: JP3100450B2
Application number: JP1958992A
Authority: JP
Inventors: 吉彦堀田; 行夫小長谷; 邦親諸星; 誠川口; 通野際; 明鈴木; 有介武田
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1991-01-11
Filing date: 1992-01-08
Publication date: 2000-10-16
Anticipated expiration: 2015-10-16
Also published as: JPH0550768A; US5900900A; DE4200474A1; DE4200474C2

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は画像記録方法に関し、詳
しくは、感熱層の温度による可逆的な色の状態の変化を
利用して、記録及び消去を何度も繰り返し行なうことの
できる可逆性感熱記録材料を用いた画像記録方法に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、一時的な画像形成が行なえ、不要
となった時にはその画像の消去ができるようにした可逆
性感熱記録材料が注目されている。その代表的なものと
しては、塩化ビニル系樹脂のような樹脂母材中に高級脂
肪酸のような有機低分子物質を分散した可逆性感熱記録
材料が知られている（特開昭５４−１１９３７７号、特
開昭５５−１５４１９８号などの公報）。しかし、これ
らは不透明部を透明化するための温度巾が２〜４℃と狭
いため、一部が不透明な記録材料全体を透明化したり、
或いは、全体が不透明な記録材料に透明画像を形成する
際の温度制御が困難であった。

【０００３】本発明者等は、先に、材料をかえることに
より、不透明部を透明にさせる温度巾を広げることを可
能にした可逆性感熱記録材料を提案した（特開昭６３−
３９３７８号、特開昭６３−１７８０７９号、特開昭６
３−１４７５４号などの公報）。これら提案した可逆性
感熱記録材料によれば、その意図するところはなしうる
ものの、サーマルヘッド等で短かい時間の加熱によって
透明化させようとした場合には、時として、均一な透明
性が得られない、つまり、白濁地に透明画像が形成しに
くいといったことが認められた。さらにサーマルヘッド
で短い時間の加熱により白濁状態にする際、必要以上の
高い温度となり、該記録材料の劣化や表面に凹凸状のキ
ズが発生するという欠点があった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は上記のような
欠点を解消し、サーマルヘッド等発熱体での短時間の加
熱によっても均一な色の状態を得ること、つまり、第２
の色の状態を地肌とし第１の色の状態を得ることがで
き、さらに画像の形成と消去の繰り返し耐久性を向上さ
せることのできる、可逆性感熱記録材料を用いた画像記
録方法を提供するものである。

【０００５】本発明によれば、第一に、常温より高い第
１の特定温度で第１の色の状態となり、第１の特定温度
よりも高い第２の特定温度で加熱後、冷却することによ
り、第２の色の状態となる可逆性感熱記録材料と、発熱
体を用い、該発熱体にパルス状にエネルギーを印加して
発熱させ、該記録材料に画像を記録する方法において、
第１の特定温度の巾が２２℃超８０℃以下であり、更に
該記録材料の一画素を複数のパルスで形成することを特
徴とする画像記録方法が提供される。第二に、第一記載
の画像記録方法において、該可逆性感熱記録材料が磁気
記録層もしくはＩＣを有するカードであることを特徴と
する画像記録方法が提供される。第三に、第一又は第二
の画像記録方法において、環境温度に応じてパルスを発
生するタイミングを調整することを特徴とする画像記録
方法が提供される。第四に、第一乃至第四何れか記載の
画像記録方法において、環境温度に応じて印加電圧を調
整することを特徴とする画像記録方法が提供される。

【０００６】本発明によれば、第五に、常温より高い第
１の特定温度で第１の色の状態となり、第１の特定温度
よりも高い第２の特定温度で加熱後、冷却することによ
り、第２の色の状態となる可逆性感熱記録材料と、発熱
体を用い、該発熱体にパルス状にエネルギーを印加して
発熱させ、該記録材料に画像を記録する画像記録装置に
おいて、第１の特定温度の巾が２２℃超８０℃以下であ
り、更に該記録材料の一画素を複数のパルスで形成する
手段を具備することを特徴とする画像記録装置が提供さ
れる。第六に、第五の画像記録装置において、該可逆性
感熱記録材料が磁気記録層もしくはＩＣを有するカード
であることを特徴とする画像記録装置が提供される。第
七に、第五又は第六記載の画像記録装置において、パル
ス巾を分割する手段、環境温度を検出する手段、パルス
を発生するタイミングを調整する手段を具備したことを
特徴とする画像記録装置が提供される。第八に、第五乃
至第七何れか記載の画像記録装置において、パルス巾を
分割する手段、環境温度を検出する手段、印加電圧を調
整する手段を具備したことを特徴とする画像記録装置が
提供される。

【０００７】本発明者等は、このような画像記録方法に
よれば、可逆性感熱記録材料の第１の色の状態になる温
度の巾が狭くても、記録材料は比較的均一に加熱され、
均一な第１の色の状態を得ることができることを認め
た。本発明はこうした知見に基づいてなされたものであ
る。

【０００８】以下に、本発明方法を更に詳細に説明す
る。

【０００９】本発明方法で用いられる可逆性感熱記録材
料は、第１の特定温度と第２の特定温度で透明度や濁
度、色調光の吸収状態等の色の状態が変化するもので、
例えば、第１の特定温度で透明状態となり第２の特定温
度で白濁状態となるもの（特開昭５５−１５４１９８
号）や、第１の特定温度で白濁状態となり第２の特定温
度で透明状態となるもの（特開平３−１６９５９０
号）、第１の特定温度で黒、赤、青に発色し第２の特定
温度で消色するもの（特開平２−１８８２９３号、特開
平２−１８８２９４号）、第２の特定温度で発色し、第
１の特定温度で消色するもの（特願平２−４１４４３８
号）等が挙げられる特に有機低分子物質を樹脂母材中に分散したもので、第
１の特定温度で透明状態となり第２の特定温度で白濁状
態となるものが感度及び耐久性の面から好適に用いられ
る。この透明状態と白濁状態の違いは次のように推測さ
れる。すなわち、透明の場合には樹脂母材中に分散さ
れた有機低分子物質の粒子は有機低分子物質の大きな粒
子で構成されており、片側から入射した光は散乱される
こと無く反対側に透過するため透明に見えること、ま
た、白濁の場合には有機低分子物質の粒子は有機低分
子物質の微細な結晶が集合した多結晶で構成され、個々
の結晶の結晶軸がいろいろな方向を向いているため片側
から入射した光は有機低分子物質粒子の結晶の界面で何
度も屈折し、散乱されるため白く見えること、等に由来
している。

【００１０】図１(熱による透明度の変化を表わしてい
る)において、樹脂母材及びこの樹脂母材中に分散され
た有機低分子物質を主成分とする感熱層は、例えばＴ₀
以下の常温では白濁不透明状態にある。これを第１の特
定温度Ｔ₂に加熱すると透明になり、この状態で再びＴ₀
以下の常温に戻しても透明のままである。これは温度Ｔ
₂から温度Ｔ₀以下に至るまでに有機低分子物質が半溶融
状態を経て多結晶から単結晶へと結晶が成長するためと
考えられる。更に、Ｔ₃以上の第２の特定温度に加熱す
ると、最大透明度と最大不透明度との中間の半透明状態
になる。次に、この温度を下げて行くと再び透明状態を
とることなく最初の白濁不透明状態に戻る。これは温度
Ｔ₃以上で有機低分子物質が溶融後、冷却されることに
より多結晶が析出するためであると考えられる。なお、
この不透明状態のものをＴ₁〜Ｔ₂間の温度に加熱した
後、常温即ちＴ₀以下の温度に冷却した場合には透明と
不透明との中間の状態をとることができる。また、前記
常温で透明になったものも再びＴ₃以上の温度に加熱し
た後常温に戻せば、再び白濁不透明状態に戻る。即ち、
常温で不透明及び透明の両形態並びにその中間状態をと
ることができる。

【００１１】従って、熱を選択的に与えることにより感
熱層を選択的に加熱し、透明地に白濁画像、白濁地に透
明画像を形成することができ、その変化は何回も繰り返
することが可能である。そして、このような感熱層の背
面に着色シートを配置すれば、白地に着色シートの色の
画像または着色シートの色の地に白色の画像を形成する
ことができる。また、ＯＨＰ（オーバーヘッドプロジェ
クター）などで投影すれば、白濁部は暗部になり、透明
部は光が透過しスクリーン上では明部となる。

【００１２】ここで透明化温度巾とは以下の如く定義さ
れるものである。即ち、図２に白濁状態の可逆性感熱記
録材料を図１のＴ₁〜Ｔ₃を含む各温度に加熱後、Ｔ₀以
下の温度に冷却したときの可逆性感熱記録材料の透明度
を示す。図２において、透明状態を最小透明度ｔ₁₁に最
大透明度ｔ₁₂と最小透明度ｔ₁₁（最大白濁状態）との差
の８０％を加えたものを透明度ｔ₁₃とし、ｔ₁₃以上の透
明度になる温度を透明化温度とし、その範囲を透明化温
度範囲（Ｔ₄〜Ｔ₅）としてその巾を透明化温度巾（Ｔ₅
−Ｔ₄）とする。以上は第１の色の状態が透明状態とな
る可逆性感熱記録材料における定義であるが、他の色の
状態に変わる材料にも同様の定義があてはまる。その場
合には透明化温度巾が第１の特定温度巾、透明化温度範
囲は第１の特定温度範囲となる。

【００１３】本発明で用いられる感熱記録材料を作るに
は一般に（１）樹脂母材及び有機低分子物質の２成分を
溶解した溶液、又は（２）樹脂母材の溶液（溶剤として
は有機低分子物質のうちの少なくとも１種を溶解しない
ものを用いる）に有機低分子物質を微粒子状に分散した
分散液をプラスチックフィルム、ガラス板、金属板等の
支持体上に塗布乾燥して感熱層を形成することにより作
られる。感熱層又は記録材料形成用溶剤としては、母材
及び有機低分子物質の種類によって種々選択できるが、
例えばテトラヒドロフラン、メチルエチルケトン、メチ
ルイソブチルケトン、クロロホルム、四塩化炭素、エタ
ノール、トルエン、ベンゼン等が挙げられる。なお、分
散液を使用した場合はもちろんであるが、溶液を使用し
た場合も得られる感熱層又は記録材料中では有機低分子
物質は微粒子として析出し、分散状態で存在する。

【００１４】感熱層に使用される樹脂母材は有機低分子
物質を均一に分散保持した層を形成すると共に、最大透
明時の透明度に影響を与える材料である。このため樹脂
母材は透明性が良く、機械的に安定で、且つ成膜性の良
い樹脂が好ましい。このような樹脂としては、ポリ塩化
ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、塩化ビニル
−酢酸ビニル−ビニルアルコール共重合体、塩化ビニル
−酢酸ビニル−マレイン酸共重合体等の塩化ビニル系共
重合体；ポリ塩化ビニリデン、塩化ビニリデン−塩化ビ
ニル共重合体、塩化ビニリデン−アクリロニトリル共重
合体、塩化ビニル−アクリレート共重合体等の塩化ビニ
リデン系共重合体；ポリエステル；ポリアミド；ポリア
クリレート又はポリメタクリレート或いはアクリレート
−メタクリレート共重合体；シリコン樹脂等が挙げられ
る。これらは単独で或いは２種以上混合して使用され
る。

【００１５】一方、有機低分子物質としては記録層中で
熱により多結晶から単結晶に変化するもの（図１に示し
た温度Ｔ₁〜Ｔ₃の範囲で変化するもの）であればよく、
一般に融点３０〜２００℃好ましくは５０〜１５０℃程
度のものが使用される。このような有機低分子物質とし
てはアルカノール；アルカンジオール；ハロゲンアルカ
ノールまたはハロゲンアルカンジオール；アルキルアミ
ン；アルカン；アルケン；アルキン；ハロゲンアルカ
ン；ハロゲンアルケン；ハロゲンアルキン；シクロアル
カン；シクロアルケン；シクロアルキン；飽和または不
飽和モノまたはジカルボン酸又はこれらのエステル、ア
ミド又はアンモニウム塩；飽和または不飽和ハロゲン脂
肪酸またはこれらのエステル、アミド又はアンモニウム
塩；アリルカルボン酸またはそれらのエステル、アミド
又はアンモニウム塩；ハロゲンアリルカルボン酸または
それらのエステル、アミド又はアンモニウム塩；チオア
ルコール；チオカルボン酸又はそれらのエステル、アミ
ンまたはアンモニウム塩；チオアルコールのカルボン酸
エステル等が挙げられる。これらは単独で又は２種以上
混合して使用される。これらの化合物の炭素数は１０〜
６０、好ましくは１０〜３８、特に１０〜３０が好まし
い。エステル中のアルコール基部分は飽和していても飽
和していなくてもよく、またハロゲン置換されていても
よい。いずれにしても有機低分子物質は分子中に酸素、
窒素、硫黄及びハロゲンの少くとも１種、例えば−Ｏ
Ｈ、−ＣＯＯＨ、−ＣＯＮＨ、−ＣＯＯＲ、−ＮＨ−、
−ＮＨ₂、−Ｓ−、−Ｓ−Ｓ−、−Ｏ−、ハロゲン等を
含む化合物であることが好ましい。

【００１６】更に具体的には、これら化合物としてはラ
ウリン酸、ドデカン酸、ミリスチン酸、ペンタデカン
酸、パルミチン酸、ヘプタデカン酸、ステアリン酸、ベ
ヘン酸、ノナデカン酸、アラキン酸、ヘンイコサン酸、
トリコサン酸、リグノセリン酸、ペンタコサン酸、セロ
チン酸、ヘプタコサン酸、モンタン酸、メリシン酸、オ
レイン酸等の高級脂肪酸;ステアリン酸メチル、ステア
リン酸テトラデシル、ステアリン酸オクタデシル、ラウ
リン酸オクタデシル、パルミチン酸テトラデシル、ベヘ
ン酸ドデシル等の高級脂肪酸のエステル；Ｃ₁₆Ｈ₃₃−Ｏ
−Ｃ₁₆Ｈ₃₃，Ｃ₁₆Ｈ₃₃−Ｓ−Ｃ₁₆Ｈ₃₃，Ｃ₁₈Ｈ₃₇−Ｓ−
Ｃ₁₈Ｈ₃₇，Ｃ₁₂Ｈ₂₅−Ｓ−Ｃ₁₂Ｈ₂₅，Ｃ₁₉Ｈ₃₉−Ｓ−Ｃ
₁₉Ｈ₃₉，Ｃ₁₂Ｈ₂₅−Ｓ−Ｓ−Ｃ₁₂Ｈ₂₅，Ｈ₂₃Ｃ₁₁ＯＣＯ
・Ｈ₂Ｃ・Ｈ₂Ｃ−Ｏ−ＣＨ₂・ＣＨ₂・ＯＣＯＣ₁₁Ｈ₂₃，
Ｈ₃₅Ｃ₁₇ＯＣＯ・Ｈ₂Ｃ・Ｈ₂Ｃ−Ｏ−ＣＨ₂・ＣＨ₂・Ｏ
ＣＯＣ₁₇Ｈ₃₅，Ｈ₃Ｃ・Ｈ₂Ｃ・（ＣＨ₃）ＨＣ・（Ｃ
Ｈ₂）₁₅ＯＯＣ・Ｈ₂Ｃ−Ｏ−＊＊−ＣＨ₂・ＣＨ₂・ＣＯＯ（ＣＨ₂）₁₅・ＣＨ（ＣＨ₃）
・ＣＨ₂・ＣＨ₃，Ｈ₂₅Ｃ₁₂ＯＣＯ・Ｈ₂Ｃ・Ｈ₂Ｃ−Ｓ−
ＣＨ₂・ＣＨ₂・ＯＣＯＣ₁₂Ｈ₂₅，Ｈ₃₇Ｃ₁₈ＯＣＯ・Ｈ₂
Ｃ・Ｈ₂Ｃ−Ｓ−ＣＨ₂・ＣＨ₂・ＯＣＯＣ₁₈Ｈ₃₇，Ｈ₃Ｃ
・Ｈ₂Ｃ・（ＣＨ₃）ＨＣ・（ＣＨ₂）₁₅ＯＯＣ・Ｈ₂Ｃ・
Ｈ₂Ｃ−Ｓ−＊＊＊＊−ＣＨ₂・ＣＨ₂・ＣＯＯ（ＣＨ₂）₁₅・ＣＨ（Ｃ
Ｈ₃）・ＣＨ₂・ＣＨ₃，Ｈ₃₇Ｃ₁₈ＯＯＣ・Ｈ₂Ｃ・Ｈ₂Ｃ
−ＮＨ−ＣＨ₂・ＣＨ₂・ＣＯＯＣ₁₈Ｈ₃₇，Ｈ₃Ｃ・Ｈ₂Ｃ
・（ＣＨ₃）ＨＣ・（ＣＨ₂）₁₃・ＣＯＯ・Ｈ₂Ｃ−ＮＨ
−＊＊＊＊＊＊−ＣＨ₂・ＣＯＯ（ＣＨ₂）₁₃・ＣＨ（ＣＨ₃）・
ＣＨ₂・ＣＨ₃等のエーテル又はチオエーテル等がある。
中でも本発明では高級脂肪酸、特にパルミチン酸、ヘプ
タデカン酸、ノナデカン酸、アラキン酸、ヘンイコサン
酸、トリコサン酸、ステアリン酸、ベヘン酸、リグノセ
リン酸等の炭素数16以上の高級脂肪酸が好ましく、炭素
数16〜24の高級脂肪酸が更に好ましい。

【００１７】記録材料はその第１の特定温度の巾が広い
方が第１の色の状態になりやすく、本発明においては、
その下限値を２２℃超とする。ただし、第一の特定温度
巾が広すぎると第２の特定温度が上がりすぎ例えば第２
の色の状態となる際の熱感度が下がってしまう。そのた
め第１の特定温度巾の上限値を８０℃以下、好ましくは
５０℃とする。

【００１８】樹脂母材中に有機低分子物質を分散した可
逆性感熱記録材料の場合、透明化できる温度の巾を広げ
るには、この明細書において記載した有機低分子物質を
適宜組合せるか、または、そうした有機低分子物質と融
点の異なる他の材料とを組合せればよい。これらは例え
ば特開昭６３−３９３７８号、特開昭６３−１３０３８
０号などの公報や、特願昭６３−１４７５４号、特願平
１−１４０１０９号などの明細書に開示されているが、
これらに限定されるものではない。

【００１９】なお、感熱層中の有機低分子物質と樹脂母
材との割合は、重量比で２：１〜１：１６程度が好まし
く、１：２〜１：６が更に好ましい。樹脂母材の比率が
これ以下になると、有機低分子物質を樹脂母材中に保持
した膜を形成することが困難となり、またこれ以上にな
ると、有機低分子物質の量が少ないため、不透明化が困
難になる。

【００２０】感熱層には以上の成分の他に、透明画像の
形成を容易にするために、界面活性剤、高沸点溶剤等の
添加物を添加することができる。これらの添加物の具体
例は次の通りである。

【００２１】高沸点溶剤の例;リン酸トリブチル、リン
酸トリ−２−エチルヘキシル、リン酸トリフェニル、リ
ン酸トリクレジル、オレイン酸ブチル、フタル酸ジメチ
ル、フタル酸ジエチル、フタル酸ジブチル、フタル酸ジ
ヘプチル、フタル酸ジ−ｎ−オクチル、フタル酸ジ−２
−エチルヘキシル、フタル酸ジイソノニル、フタル酸ジ
オクチルデシル、フタル酸ジイソデシル、フタル酸ブチ
ルベンジル、アジピン酸ジブチル、アジピン酸ジ−ｎ−
ヘキシル、アジピン酸ジ−２−エチルヘキシル、アゼラ
イン酸ジ−２−エチルヘキシル、セバシン酸ジブチル、
セバシン酸ジ−２−エチルヘキシル、ジエチレングリコ
ールジベンゾエート、トリエチレングリコールジ−２−
エチルブチラート、アセチルリシノール酸メチル、アセ
チルリシノール酸ブチル、ブチルフタリルブチルグリコ
レート、アセチルクエン酸トリブチル。

【００２２】界面活性剤、その他の添加物の例;多価ア
ルコール高級脂肪酸エステル；多価アルコール高級アル
キルエーテル；多価アルコール高級脂肪酸エステル、高
級アルコール、高級アルキルフェノール、高級脂肪酸高
級アルキルアミン、高級脂肪酸アミド、油脂又はポリプ
ロピレングリコールの低級オレフィンオキサイド付加
物；アセチレングリコール；高級アルキルベンゼンスル
ホン酸のＮａ、Ｃａ、Ｂａ又はＭｇ塩；高級脂肪酸、芳
香族カルボン酸、高級脂肪酸スルホン酸、芳香族スルホ
ン酸、硫酸モノエステル又はリン酸モノ−又はジ−エス
テルのＣａ、Ｂａ又はＭｇ塩；低度硫酸化油；ポリ長鎖
アルキルアクリレート；アクリル系オルゴマー；ポリ長
鎖アルキルメタクリレート；長鎖アルキルメタクリレー
ト〜アミン含有モノマー共重合体；スチレン〜無水マレ
イン酸共重合体；オレフィン〜無水マレイン酸共重合
体。

【００２３】この記録材料の画像を反射画像として用い
る場合には、記録層の背面に光を反射する層を設けると
記録層の厚みを薄くしてもコントラストを上げることが
できる。具体的にはＡｌ、Ｎｉ、Ｓｎ等を蒸着すること
が挙げられる（特開昭６４−１４０７９号公報に記
載）。

【００２４】また、感熱層に感熱層を保護するために保
護層を設けることができる。保護層（厚さ０．１〜１０
μｍ）の材料としては、シリコーン系ゴム、シリコーン
樹脂（特開昭６３−２２１０８７号公報に記載）、ポリ
シロキサングラフトポリマー（特願昭６２−１５２５５
０号に記載）や紫外線硬化樹脂又は電子線硬化樹脂（特
願昭６３−３１０６００号に記載）等が挙げられる。い
ずれの場合も、塗布時に溶剤を用いるが、その溶剤は、
感熱層の樹脂ならびに有機低分子物質を溶解しにくいほ
うが望ましい。感熱層の樹脂及び有機低分子物質を溶解
しにくい溶剤としてｎ−ヘキサン、メチルアルコール、
エチルアルコール、イソプロピルアルコール等が挙げら
れ、特にアルコール系の溶剤がコスト面から望ましい。

【００２５】また、保護層形成液の溶剤やモノマー成分
等から感熱層を保護するために、保護層と感熱層との間
に中間層を設けることができ（特開平１−１３３７８１
号公報に載）。中間層の材料としては感熱層中の樹脂母
材として挙げたものの他に下記のような熱硬化性樹脂、
熱可塑性樹脂が使用可能である。即ち、ポリエチレン、
ポリプロピレン、ポリスチレン、ポリビニルアルコー
ル、ポリビニルブチラール、ポリウレタン、飽和ポリエ
ステル、不飽和ポリエステル、エポキシ樹脂、フェノー
ル樹脂、ポリカーボネート、ポリアミド等が挙げられ
る。中間層の厚さは０．１〜２μｍくらいが好ましい。
また、磁気記録層、ＩＣ等と組み合わせ、情報表示可能
な磁気カード、ＩＣカードとして用いることも可能であ
る。

【００２６】本発明方法はかかる感熱記録材料を用いて
画像記録を行なおうとするものである。一般にサーマル
ヘッドで発生する熱を用いて印写を行なう方法として、
感熱記録方式、あるいは、ここで述べている方法等がよ
く知られている。これらの方式に於いて、１個の画素を
形成する際、サーマルヘッドに印加する熱パルスを１画
素形成時間の先頭、あるいは最後に連続して（時間的な
間隔をあけず）印加すると、記録材料表面が高温になり
すぎ、変質してしまう問題点がある。この点に関して感
熱記録の分野では熱パルスを複数に分割し、それらのパ
ルスを前記１画素形成時間内に分散して印加し、記録材
料表面温度を低下させる方法等が提案されている（特開
平２−２８９３６３号）。但し、本発明の記録材料は、
その表面温度を常に“第１の色”の状態の範囲に設定し
ておく必要があり、前述の様な方法をそのまま適用する
ことはできず、より厳密なパルスの印加制御が必要とな
る。図３に本記録材料を用いた場合の理想的な表面温度
の時間変化を示す。この図でＴ₀，Ｔ₄，Ｔ₅は各々室温
（環境温度）、及び前記特定温度範囲の下限、上限値を
示す。またｔ₀，ｔ₁，ｔ₂は各々、第１パルス（室温状
態から印加しはじめる場合）の印加巾、第１パルスと第
２パルス間（及び第２パルスと第３パルスの間）のパル
ス印加休止時間、及び第２パルス以降の印加パルス巾を
表わす。図３に示されるようなパルスＯＮ−ＯＦＦを行
なえば、安定して第１の色の状態を保つことができる。
ところで、このｔ₀，ｔ₁，ｔ₂は環境温度に対して、大
きく依存する。図４にサーマルヘッドに６本／ｍｍのサ
ーマルヘッドに０．０１３５Ｗの電力を印加したときの
環境温度Ｔ₀とｔ₀，ｔ₁の関係を示す。この図に示すよ
うに、立上り時間ｔ₀は環境温度の上昇に伴ってほぼ直
線状に小さくなる。また立下がり時間ｔ₁は環境温度の
上昇に伴い大きくなる。またｔ₂は図示してないがｔ₀と
同様な関係になる。従って、何らかの方法で環境温度を
検出すれば、その値により、求めるべきｔ₀，ｔ₁および
ｔ₂の値が決定できる。この実施例のブロック図を図５
に示す。サーマルヘッド近傍に設けられるサーミスタ等
の（環境）温度検出手段により環境温度を演算装置（Ｃ
ＰＵ）にとりこむ。この際ＣＰＵにはあらかじめ図４の
関係を記憶しておき、入力された環境温度に応じて、適
切なパルス印加巾ｔ₀，ｔ₂及び適切なパルス休止時間ｔ
₁を決定する。それによって決められた信号に基づいて
ドライバを通じてサーマルヘッドが駆動される。この
時、環境温度の検出、及びＣＰＵによるパルス印加休止
時間の決定はプリンタ本体の電源投入時、あるいは１枚
の印写直前に行なえば良い。上記の実施例は印加パルス
のタイミングを変更することにより、環境温度の影響を
補正する方式であるが、これ以外にも印加電力の制御に
よって、環境温度の影響を補正することも考えられる。
この実施例を以下に説明する。図６にサーマルヘッドの
印加電圧と温度の立上り時間ｔ₀の関係を示す。尚、ｔ₂
は図示されていないがｔ₀と同様な傾向を示す。この結
果と先の図４の結果を利用して、電圧を制御することに
よって図３のような温度変化を実現できる。この時、印
加タイミング（ｔ₀，ｔ₁，ｔ₂等）は最も悪い条件すな
わち環境温度が最も低い場合の値を設定しておけば良
い。具体的な実施例のブロック図を図７に示す。検出さ
れた温度に応じて、前述したような方法で、そのときの
適切な印加電圧（電力）が決められる。印加するパルス
はドライバを通じて常に一定タイミングでヘッドに印加
される。さらに設定された電圧は電圧制御手段を通じ
て、サーマルヘッドに印加される。この場合にも、この
検出−補正の手段はプリンタの電源投入時、あるいは１
枚の印写直前に行なえば良い。次に記録材料との関係に
おいて、本発明をさらに詳細に述べる。本発明は発熱体
と記録材料の相対的位置の関係から、発熱体と記録材料
の相対的位置が変化しない場合と、相対的に移動する場
合の２つに大別できる。そこで、発熱体と記録材料の相
対的な位置が変化しない場合から説明を進めることにす
る。

【００２７】図８（ａ）は１パルスのエネルギーを印加
し加熱した時の発熱体の温度変化を表わしたのである。
図８（ｂ）はその前記（ａ）よりも長い１パルスのエネ
ルギーを印加し加熱した時の発熱体の温度変化を表わし
たものである。図８（ｃ）は２パルスのエネルギーを印
加し加熱した時の温度変化を表わしたものである。な
お、これら図面には第１の色の状態となる第１の特定温
度範囲（Ａ）が併せて示されている。

【００２８】図８（ａ）では、発熱体の温度がパルスを
印加した最後に第１の特定温度範囲（Ａ）に入っている
のみである。さらに、連続してパルスを印加していく
と、図８（ｂ）のように、第１の特定温度範囲（Ａ）の
温度を超え、第２の色の状態となってしまう。それに対
し、図８（ｃ）のように、２パルスのエネルギーを連続
して印加した場合には発熱体が一度加熱された後少し冷
却してすぐ加熱されるため、図８（ａ）に比べ、第１の
特定温度範囲（Ａ）に長い時間保たれることになり、更
には、記録材料が第１の特定温度範囲に長く保たれるこ
ととなり、均一な第１の色の状態が得やすくなる。

【００２９】図８（ｄ）は印加されるパルスの数をさら
に増やし、４パルスのエネルギーを印加した時の発熱体
の温度変化を表わしたもので、加熱を細かく繰り返すこ
とにより、図８（ｃ）より、さらに加熱時の温度のバラ
ツキを狭い範囲にとどめることができ、記録材料の第１
の色の状態になる温度の巾があまり広くなくとも均一な
透明度または色とすることが可能となる。また、図には
示してないが発熱体にパルス状にエネルギーを印加し第
２の色の状態にする場合、１パルスで印加したときには
図８（ａ）ないし（ｂ）のように発熱体の温度がパルス
を印加した最後に第２の特定温度になるのみで、第２の
特定温度になる時間をさらに長くするために、さらに連
続してパルスを印加していくと第２の特定温度以上にな
る時間は長くなるものの、そのピーク温度は必要以上に
高くなり、記録層の劣化ないしは表面のキズの原因とな
っている。それに対し、複数のパルスを印加することに
より、ピーク温度を押えることができ、かつ第２の特定
温度以上となる時間が長くなり、均一な第２の色の状態
を得ることができ、記録層の劣化、表面のキズを抑え、
くり返し、耐久性を向上させることができる。パルスの
巾は０．０５ｍｓから３０ｍｓ程度が好ましく０．１ｍ
ｓから５ｍｓの間がさらに好ましい。

【００３０】このように、可逆性感熱記録材料の同一箇
所に複数のパルス状エネルギーを印加せしめるようにす
れば、良質の画像表示を行なうことができる。

【００３１】次に発熱体と記録材料が相対的に移動する
場合についての説明を行なう。図９（ａ）は記録材料１
に対しサーマルヘッド等の発熱体２が移動する状態を表
わしたものである。図９（ｂ−１）は発熱体２が発熱し
終って次に発熱するまでの時間に発熱体２の移動する距
離が発熱体２の移動方向の長さより長いか同等の場合
の、発熱体２が移動しながら発熱していく様子を表わし
たものである。なお、図９（ｂ−１）中で、、、
とあるのは、移動する発熱体２がその位置で発熱して
いることを意味している。その際の記録材料１が加熱さ
れる状況は図９（ｂ−２）に示され、記録材料１の位置
によっては温度差が非常に大きなものとなる。

【００３２】これに対し、図９（ｃ−１）は発熱体２が
発熱し次に発熱するまでの時間（発熱体２が発熱し終っ
て次に発熱するまでの時間）に発熱体２の移動する距離
が発熱体の移動方向の長さより短かい場合に、発熱体２
が移動しながら発熱していく様子を表わしたものであ
る。なお、図９（ｃ−１）中で、、、、、
、とあるのは、移動する発熱体２がその位置で発熱
していることを意味している。この場合には、発熱体２
の発熱する位置が、前の発熱する位置と重なり合ってい
るため、図４（ｃ−２）に実線で示したように記録材料
１の位置により温度差は少なくなり、記録材料１の第１
の特定温度になる温度範囲があまり広くなくとも均一な
第１の色の状態とすることが可能となる。

【００３３】また、この方法により発熱体と記録材料の
相対的な位置が変化しない場合と同様に、均一な第２の
色の状態を得ることができ、記録層の劣化、表面のキズ
を抑え、くり返し耐久性を向上させることができる。図
９には、発熱体が固定され、記録材料が移動する場合の
例は示していないが、これらが相対的に移動するという
点においては上記の場合と同じことがいえる。また、図
９では、発熱時には発熱体が記録材料に対し停止してい
るように示しているが、連続して相対的に移動する場合
も、ステップモーターなどを用い発熱時に発熱体が記録
材料に対し、停止した場合も同等である。

【００３４】発熱体にパルス状にエネルギーを印加し終
えてから次のパルス印加を始めるまでの時間に発熱体と
記録材料との相対的な移動距離は発熱体の長さの１／１
０〜９／１０が好ましく、更に１／５〜４／５が好まし
い。以上説明した発熱体に複数のパルスでエネルギーを
印加する方法は、記録材料の第１の特定温度と第２の特
定温度の両方または一方で用いられる。例えば第１の特
定温度にするのに複数のパルスをかけ、第２の特定温度
にするのに１つのパルスだけをかけたり、また、第２の
特定温度にヒートローラーや熱板等で加熱することも可
能である。

【００３５】

【実施例】ここでの部、％はいずれも重量基準である。

【００３６】実施例１約５０μｍ厚のポリエステルフィルム上にＡｌを約４０
０Å厚となるように真空蒸着して光反射層を設けた。こ
の上にベヘン酸（日本油脂製ＮＡＡ−２２Ｓ）６部エイコサン２酸（岡村製油製ＳＬ−２０）４部フタル酸ジアリル２部塩化ビニル−酢酸ビニル−リン酸エステル共重合体２０部 (電気化学工業社製、デンカビニール＃１０００Ｐ) テトラヒドロフラン１５０部よりなる溶液を塗布し、加熱乾燥して約６μｍ厚の感熱
層（可逆性感熱記録層）を設けた。さらにその上にポリアミド樹脂（東レ社製、ＣＭ８０００）１０部エチルアルコール９０部よりなる溶液を塗布し、加熱乾燥して約０．５μｍ厚の
中間層を設けた。さらに、その上に、ウレタンアクリート系紫外線硬化性樹脂の７５％酢酸ブチル溶液（大日本インキ化学社製、ユニディック１７−８２４−９）１０部トルエン１０部よりなる溶液を塗布し、加熱乾燥後、８０ｗ／ｃｍの紫
外線ランプを５秒間照射させ、約２μｍ厚の保護層を設
けて可逆性感熱記録材料を作成した。このようにして得
られた記録材料は自濁状態であった。また、この記録材
料の透明化温度巾は２５℃であった。この記録材料を８
０℃に加熱して全体を透明化した。透明化した記録材料
を薄膜部分グレースタイプサーマルヘッド（リコー社
製、モデルＳＨ−２１６−０８ＰＣ３１）を用いてパル
ス巾１．０ｍｓｅｃ、印加エネルギー０．４ｍＪ／ｄｏ
ｔで白濁化した。これを同じサーマルヘッドを用い、図
５に示すシステムで環境温度を検知し、パルスを発生す
るタイミングを調製したところ、パルス巾３ｍｓｅｃで
１回目のエネルギーを印加した後、０．５ｍｓｅｃ後に
パルス巾１ｍｓｅｃで２回目のパルスを印加し、透明化
した。このときの反射濃度をマクベス濃度計ＲＤ−５１
４で測定（以下同じ）したところ１．６５であった。さ
らに、比較として、パルス巾３ｍｓｅｃで１回だけエネ
ルギーを印加した場合には１．１４と測定された。

【００３７】比較例１約１８８μｍ厚の白色ＰＥＴ上に γ−Ｆｅ₂Ｏ₃ １０部塩化ビニル−酢酸ビニル−ビニルアルコール共重合体（ＵＣＣ社製、ＶＡＧＨ）２部コロネートＬ（１０％トルエン溶液）２部メチルエチルケトン４３部トルエン４３部よりなる液をワイヤーバーで塗布し、加熱乾燥して約１
０μｍ厚の磁気記録層を設け、さらにカレンダーがけし
て表面の平滑性を向上させた。その上にＡｌを約４００
Å厚となるように真空蒸着し、光反射層を設けた。その
上に感熱層中のベヘン酸を６部から７部に、エイコサン
２酸４部から３部にそれぞれかえた以外は実施例１と同
様にして中間層及び保護層を設け、磁気カード状の可逆
性感熱記録材料を作成した。このようにして得られた記
録材料は白濁状態であった。また、この記録材料の透明
化温度巾は１７℃であった。この記録材料に図７で示す
システムで環境温度を検知し、印加電圧を調製したとこ
ろ、パルス巾８ｍｓｅｃで１回目のエネルギーを印加し
た後、１ｍｓｅｃ後に、パルス巾１ｍｓｅｃの２回目の
エネルギーを印加し透明画像形成を行ったところ、反射
濃度１．４８と測定された。さらに、比較として、パル
ス巾８ｍｓｅｃで１回だけエネルギーを印加したとこ
ろ、反射濃度は１．０７と測定された。

【００３８】実施例２実施例１の記録材料を用い、これにパルス巾３ｍｓｅｃ
で印加電力を変化させ、パルス状にエネルギーを印加し
終えてから次のパルス印加を始めるまでの時間に発熱体
と記録材料との相対的な移動距離を発熱体の移動方向の
長さ（ｌ）に対しｌ・１／４、ｌ、ｌ／２、３ｌ／４、
ｌと変化させ、透明化したその反射濃度をマクベス濃度
計ＲＤ５１４で測定した。その結果を図１０に示す。

【００３９】比較例２比較例１の記録材料を用い、これに印加パルス巾を８ｍ
ｓとした以外は実施例３と同様にして記録（実明化）を
行った。その結果を図１１に示す。実施例３実施例１の記録材料及び記録装置を用い、パルス巾０．
７ｍｓｅｃで１回目のエネルギーを印加した後、０．２
ｍｓｅｃ後にパルス巾０．３ｍｓｅｃで２回目のエネル
ギーを印加し、合計０．４ｍＪ／ｄｏｔのエネルギーを
加え、白濁化させた後、９０℃に加熱したヒートローラ
ーで透明化し、これを１００回くり返した。第１回目の
白濁濃度は０．４８であり、１００回目は０．５２であ
った。それに対し、パルス巾１．０ｍｓｅｃで０．４ｍ
Ｊ／ｄｏｔのエネルギーを１回のみ印加し白濁化させ、
同様にヒートローラーで透明化した場合には１回目の濃
度が０．４７に対し、１００回目は０．７５と白濁濃度
が大巾に劣化した。実施例４実施例２の記録材料及び記録装置を用い、パルス状にエ
ネルギーを印加し終えてから次のパルス印加を始めるま
での時間に発熱体と記録材料との相対的な移動距離を発
熱体の移動方向の長さ（ｌ）に対し１／２・ｌとし、
０．３ｍＪ／ｄｏｔのエネルギーを印加し、白濁化させ
た後、９０℃に加熱したヒートローラーで透明化し、こ
れを１００回くり返した。第１回目の白濁濃度は０．４
６に対し、１００回目は０．５０であった。それに対
し、移動距離をｌとし、０．５ｍＪ／ｄｏｔのエネルギ
ーを印加して白濁化させ、ヒートローラーで透明化した
場合には、１回目の濃度が０．４８に対し、１００回目
は０．７８と白濁濃度が大巾に劣化した。

【００４０】

【発明の効果】実施例及び図面の記載から明らかなよう
に、本発明方法によれば、可逆性感熱記録材料の第１の
特定温度巾が狭くても、均一かつ良質の第１の特定温度
の画像が得られ、かつ、画像の形成と消去の繰り返し耐
久性を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明方法で用いられる可逆性感熱記録材料の
熱による透明度の変化を表わした図である。

【図２】透明化度を説明するための図である。

【図３】本発明方法における理想的な表面温度の時間変
化を表わす図である。

【図４】環境温度Ｔ₀とｔ₀，ｔ₁との関係を表わす図面
である。

【図５】環境温度Ｔ₀から適切なｔ₀，ｔ₁等の値を測定
し、サーマルヘッドを駆動する方式を説明するための１
ブロック図である。

【図６】サーマルヘッドへの印加電圧と温度の立上り時
間ｔ₀の関係を示す図である。

【図７】環境温度Ｔ₀から適切なｔ₀，ｔ₁等の値を測定
し、サーマルヘッドを駆動する方式を説明するための他
のブロック図である。

【図８】本発明方法の一例を説明するための図である。

【図９】本発明方法の他の例を説明するための図であ
る。

【図１０】実施例２で得られた透明部の反射濃度測定図
である。

【図１１】比較例２で得られた透明部の反射濃度測定図
である。

【符号の説明】

１記録材料２発熱体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者諸星邦親東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内 (72)発明者川口誠東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内 (72)発明者野際通東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内 (72)発明者鈴木明東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内 (72)発明者武田有介東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内 (56)参考文献特開平２−289363（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−133185（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−173684（ＪＰ，Ａ) 特開平２−1363（ＪＰ，Ａ) 特開平３−159785（ＪＰ，Ａ) 国際公開90／11898（ＷＯ，Ａ１)

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】常温より高い第１の特定温度で第１の色
の状態となり、第１の特定温度よりも高い第２の特定温
度で加熱後、冷却することにより、第２の色の状態とな
る可逆性感熱記録材料と、発熱体を用い、該発熱体にパ
ルス状にエネルギーを印加して発熱させ、該記録材料に
画像を記録する方法において、第１の特定温度の巾が２
２℃超８０℃以下であり、更に該記録材料の一画素を複
数のパルスで形成することを特徴とする画像記録方法。
【請求項２】該可逆性感熱記録材料が磁気記録層もし
くはＩＣを有するカードであることを特徴とする請求項
１に記載の画像記録方法。
【請求項３】環境温度に応じてパルスを発生するタイ
ミングを調整することを特徴とする請求項１乃至２の画
像記録方法。
【請求項４】環境温度に応じて印加電圧を調整するこ
とを特徴とする請求項１乃至３何れか記載の画像記録方
法。
【請求項５】常温より高い第１の特定温度で第１の色
の状態となり、第１の特定温度よりも高い第２の特定温
度で加熱後、冷却することにより、第２の色の状態とな
る可逆性感熱記録材料と、発熱体を用い、該発熱体にパ
ルス状にエネルギーを印加して発熱させ、該記録材料に
画像を記録する画像記録装置において、第１の特定温度
の巾が２２℃超８０℃以下であり、更に該記録材料の一
画素を複数のパルスで形成する手段を具備することを特
徴とする画像記録装置。
【請求項６】該可逆性感熱記録材料が磁気記録層もし
くはＩＣを有するカードであることを特徴とする請求項
５に記載の画像記録装置。
【請求項７】パルス巾を分割する手段、環境温度を検
出する手段、パルスを発生するタイミングを調整する手
段を具備したことを特徴とする請求項５又は６に記載の
画像記録装置。
【請求項８】パルス巾を分割する手段、環境温度を検
出する手段、印加電圧を調整する手段を具備したことを
特徴とする請求項５乃至７何れか記載の画像記録装置。