JPH0280289A - 反復熱記録方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は反復熱記録方法に関し、更に詳しくは目視可能
な各種情報を書き込み及び消去が繰り返し可能な反復熱
記録方法に関する。

（従来の技術） 従来、テレホンカード、乗車券購入用カード、ハイウェ
ーカード、キャッシュカード、ＩＤカード、ＩＣカード
、会員証カード等各種のカートが広く使用されている。

これらのカードの多くは各種情報を記録したものであり
、一部の情報が目視可能な場合も存在するが、多くの情
報はカードに設けた磁気記録層又はＩＣ等に記録されて
いる。

上記各種カードにおいて、磁気記録層中に記録された情
報及び使用の都度新たに記録された情報の変化の一部を
目視可能にすることが望ましい場合がある。

例えば、１例としてテレホンカードの場合には、使用者
は使用の都度その使用度数（すなわち残度数）を肉眼で
知ることが望ましい。又、乗車券購入カードの場合には
使用の都度カードに残っている残額を知ることが望まし
く、又、ハイウェーカードの場合には、利用した日付等
も目視可能に記録されることが望ましい。この様な要求
に対しては従来はカードにパンチ孔を設けて凡その目安
が解る様になっている。又、基材にサーマルヘッド等の
熱記録手段によって目視情報を記録する方式が採用され
ている。又、別の方式としては光や熱で色変化を起すホ
トクロミック材料やサーモクロミック材料による記録も
提案されている。

（発明か解決しようとしている問題点）上記の如き目視
情報をパンチングによって表わす場合には詳細な情報の
表示は不可能てあり、凡その目安を単に表示するに過ぎ
ない。一方、サーマルヘッド等により不可逆的に記録す
る方式ではカード自体の表面積が小さいためやはり表示
情報は当然制限され、表示情報を多くすべく表示文字を
小さくすると目視自体が困難になる。

又、この様な欠点を解決する方法として綬返し書き込み
及び消去が可能なホトクロミック材料やサーモクロミッ
ク材料を記録層に用いる方法も提案されているが、この
方法は材料のメモリー性、耐光性及び耐熱性等が低く耐
久性に問題があり、実用化には遠い。

本発明者は上記の如き欠点を解決する手段として、カー
ド上に熱により透明状態と白濁状態とが相変化として可
逆的に変化し、且つ常温で上記２形態が保持出来るポリ
マー組成物からなる可逆性熱記録層を設けた反復印字可
能なカードを提案したが、この場合には熱記録層は熱可
塑性樹脂をマトリックスとするため、多数回の書ぎ込み
及び消去を繰り返すと、サーマルヘッドの熱と圧力によ
り、記録の跡が残り熱記録層表面が荒れて表面平滑性が
失われ、印字面の凹凸と乱反射により印字文字の解像性
及び品質が低下するという欠点か生じた。

このような欠点を解決するために熱記録層上に保護層を
設けることも可能であるが、この場合は問題点が保護層
に移っただけであり、若干の改善が得られるものの本質
的な解決手段とはならないことか実験の結果判明した。

以上の如き問題はカードに限らず、同種被記録体におい
て同様に生じる。

従って、本発明の目的は、熱、記録層の表面を荒らすこ
となく、多くの目視情報を繰り返し印字出来る新規な熱
記録方法を提供することである。

（問題点を解決するための手段） 上記目的は以下の本発明によって達成される。

すなわち、本発明は、基材表面の少なくとも一部に、熱
により透明状態と白濁状態とが相変化として可逆的に変
化し、且つ常温で上記２形態が保持出来るポリマー組成
物からなる可逆性熱記録層を有する被記録体に、接触型
発熱素子によって反復記録する熱記録方法において、記
録の都度発熱素子と被記録体との間にフィルムを介在さ
せることを特徴とする反復熱記録方法である。

（作　　用） 可逆性熱記録層を有する被記録体に、接触型発熱素子に
よって反復記録する際に、記録の都度発熱素子と被記録
体との間にフィルムを介在させることによって、熱記録
層表面の荒れが防止され、記録層の耐久性が向上し、多
数回膜り返し印字及び消去しても高い解像度及び高品質
の印字が可能となる。

（好ましい実施態様） 次に好ましい実施態様を挙げて本発明を更に詳しく説明
する。

本発明において使用する被記録体の基材は、紙、プラス
チックフィルム、金属等いずれのシート状又はフィルム
状の基体でもよく、従来公知の被記録体の基材はいずれ
も本発明で使用することが出来る。

例えば、本発明をカードに利用する場合には、従来公知
のカードそのものでよく、例えば、テレホンカード、乗
車券購入用カード、ハイウェーカード、キャッシュカー
ド、Ｉ［）カード、ＩＣカード、会員証カード等各種の
カード又はカード基材の構成がそのまま便用出来る。

又、本発明で使用する熱記録層とは、例えば、特開昭５
４−１１９３７７号公報、同５５−１５４１９８号公報
、同６１−２５８８５３号公報、同５８−７６８３号公
報、同５７−１０９６９５号公報、同５７−８２０８６
乃至８２０８８号公報等において知られた材料であり、
これらの材料は熱により透明状態と白濁状態とが可逆的
に変化し、且つ常温で上記２形態が保持出来るポリマー
組成物である。例えば、これらの材料は常温より高い温
度７．以上に加熱後冷却すると白濁し、且つ常温より高
く且つＴ１より低い温度Ｔ２に加熱後冷却すると透明と
なる。

従ってこれらのポリマー組成物から基材上に熱記録層を
形成し、この層をＴＩより低く且つ常温より高い温度Ｔ
２に加熱後冷却すると全体が透明なフィルムとなり、こ
の透明フィルムにサーマルヘッド等によりＴ、以上の温
度で印字すると白濁による白色文字が形成される。文字
を形成後に全面を再度Ｔ２の温度に加熱するとこれらの
文字は消去され、再度Ｔ１以上の温度で印字可能となる
。又、逆に全体をＴ１以上の温度で白濁させ、Ｔ２の温
度で汰き文字状に印字することも出来る。

以上の如き物性を有するポリマー組成物はいずれも本発
明において使用可能であるが、好ましい具体例としては
、例えば、ポリ塩化ビニル、塩化ビニル系共重合体、塩
化ビニリデン系共重合体、ポリエステル等の熱可塑性樹
脂をマトリックス材とし、このマトリックス材中に炭素
数１０乃至３０の飽和或いは不飽和脂肪酸、それらのエ
ステル、アミド又はアンモニウム塩等の有機低分子物質
を分散させたものである。上記マトリックス材料と有機
低分子物質との使用比率は、重量比で３＝１乃至１６：
１、好ましくは６：１乃至１２：１の範囲である。

本発明で使用する被記録体は、前記の基材の表面の少な
くとも一部に上記のポリマー組成物からなる熱記録層を
設けたものであり、カードに応用した場合の具体例とし
ては、例えば、第１図及び第２図示の例が挙げられる。

第１図示の例は、テレホンカード等のプリベートカード
に応用した例であり、この例ではポリエステル製カード
基材１（厚み１００乃至３００μｍ）の表面に熱記録層
２（厚み２乃至４０μｍ）が設けられている。又、好ま
しい例では印字により生じた可視画像のコントラストを
高めるために熱記録層２とカード基材１との間に着色層
３（任意の厚みでよい）を設けることが出来る。

この着色層３を、例えば、黒色にすると白濁印字の場合
には黒のバックグラウンドに白い文字が印字され、一方
、透明印字の場合には白のバックグラウンドに黒の文字
が印字され、他の色相に着色した場合には夫々対応した
色相の文字及びバックグラウンドとなる。又、逆にカー
ド基材の表面を白色に着色しておいて、熱記録層自体を
着色しておくことも可能である。勿論、カード基材自体
が着色されている場合には熱記録層の着色は別の色相が
好ましい。

更に熱記録層２の耐久性を向上させるためにその表面に
透明なポリエステル樹脂やアクリル樹脂等からなる保護
層４（厚み１乃至８μｍ）を設けることも出来、特にこ
れらの保護層を熱硬化性樹脂、光硬化性樹脂等の如く架
橋性樹脂から形成することが出来るが、本発明の方法で
は、これらの保護層は無くてもよい。又、熱記録層２の
接着性を良好にするために熱記録層２とその下地と９間
に接着層５（厚みは任意でよい）を設けることも出来る
。

又、本発明の好ましい実施態様では、カード基材１とし
て磁気記録層６を有するものを用いる場合には、この磁
気記録層６自体が着色しているために、磁気記録層６と
着色層３とを兼ねさせることが出来る。この様な磁気記
録層６は熱伝導性に優れているため、印字時に加えられ
る熱の拡散が良好で印字部が急冷される結果、印字がシ
ャープとなり解像度に畏れた印字が得られる。勿論磁気
記録層６の上に着色層３を形成してもよい。

以上の如くカード基村上に形成する感熱記録層、着色層
、保護層、接着層及び磁気記録層は夫々カート基材の両
面の全部、片面の全部、１部、或いは埋め込みの如くそ
の面積及びその設置場所は特に限定されず、夫々のカー
ドの使用目的に適合させて設ければよい。

第２図示の具体例は、キャシュカード、ｒＤカード、会
員証カード等の如くカード基材が硬質塩化ビニル樹脂か
らなるカードの例であり、この例ではセンターコア層７
（厚み２８０乃至６６０μｍ）及びその両面のオーバー
シート８（厚み５０乃至１００μｍ）とからなるカード
基材１０の一方のオーバーシート８中に熱記録層を埋め
込んだ例を示しているが、勿論理め込むことなく表面に
設けてもよい。熱記録層２、着色層３、保護層４、接着
層５、磁気記録層６及びそれらの組合せや設置面積、設
置場所等の構成は前記第１図示の例と同様に種々の態様
が可能である。又、基材はπ型でも薄型でもよい。

以上の如き反復印字可能なカードは、適当なカート又は
カート基材を用意し、その表面に印刷方法、転写方法等
の常用の手段により、上記の夫々の層を形成することに
よって得られる。

又、上記のカードには熱記録層以外に、従来公知の各種
印刷や装飾或いはエンボス文字等が形成されていてもよ
いのは当然である。

以上は本発明を用いる被記録体の１例であり、本発明は
これらのカードに限定されず、基材上に前記の熱記録層
を有する限り、例えば、オーバヘッドプロジェクタ−や
電子黒板の如き他の被記録体でもよい。

本発明において使用する発熱素子は、−数的にはサーマ
ルヘッドであり、その地熱ペン等も使用出来、これらの
発熱素子を有する記録手段はいずれも本発明で使用する
ことが出来る。

本発明において使用するフィルムとは、サーマルヘッド
の接触によって破れず、サーマルヘッドの熱を熱記録層
に良好に伝達する薄いフィルムてあればよく、それ自体
は必ずしも高い耐熱性を有する必要はない。

例えば、好ましい樹脂フィルムとしては、ポリエチレン
、ポリプロピレン、ポリエステル、ポリアミド、ポリカ
ーボネート、ポリウレタン、アラミド、ポリサルホン、
セロハン、アセチルセルロース等の公知の樹脂からなる
フィルム等が使用出来る。又、別の例としてはアルミニ
ウム箔、ガラス、雲母等の無機フィルムも使用出来る。

特に熱可塑性樹脂フィルムを使用する場合には、印字時
にその片面又は両面がサーマルヘッド又は熱記録層に粘
着しない様に、例えば、シリコーンや弗素樹脂等の離型
剤で離型処理しておくのが好ましい。

以上の如きフィルムはサーマルヘッドの熱を熱記録層に
十分に伝える必要があるため、あまり厚いものであって
はならず、例えば、１乃至２０μｍ程度の厚みのフィル
ムが好ましい。

本発明方法は以上の如き被記録体、発熱素子及びフィル
ムを使用する方法であり、印字に際してフィルムを発熱
素子と被記録体の間に介在させて行う限り、いずれの方
法でもよく特に限定されない。

第１図は本発明の好ましい方法を図解的に示す図であり
、図示の如くフィルム１２をテープ状にしてロール状に
巻き取り、これをサーマルヘッド１１と熱記録層２との
間を走行させて常法により印字する方法を示している。

上記方法において、熱記録層２の全体が透明である場合
には、サーマルヘッド１１によりＴ１以上の温度で印字
すると白濁による白色文字が形成される。この文字が不
要になった時には全面をＴ２の温度に加熱するとこれら
の文字は消去され、再度１３以上の温度で白濁印字が可
能となる。又、熱記録層全体が白濁している場合には、
Ｔ２の温度で抜き文字状に印字することも出来る。

以上の如き印字及び消去を繰返す場合に、本発明方法に
より、サーマルヘッド１１と熱記録層２との間にフィル
ム１２を介在させることにより、サーマルヘッド１１の
衝撃力はフィルムに吸収され、熱のみが熱記録層２に伝
達されるので熱記録層２の表面が十分に保護される。特
に印字毎にフィルム１２を走行させることにより、フイ
ルム１２は同一箇所においてサーマルへラド１１により
多数回加熱加圧されることがないので、フィルム１２は
通常の熱可塑性フィルムでも充分であり、逆に熱可塑性
フィルムであるためにサーマルヘッド１１の衝撃力を充
分に吸収して熱のみを熱記録層２に伝えることが出来、
熱記録層２の保護が更に十分となる。

方、フィルムを走行させない場合、例えば、被記録体の
熱記録層の上にフィルムを単に又は剥離可能に一部を留
めておき、その上から印字を行なう場合には、フィルム
の同一箇所にサーマルヘッドが多数回接触することがあ
るので、例えば、ポリイミドフィルムの様な耐熱性に優
れたフィルムを使用するのか好ましい。

（効　　果） 以上の如き本発明によれば、可逆性熱記録層を有する被
記録体に、接触型発熱素子によって反復記録する際に、
記録の都度発熱素子と被記録体との間にフィルムを介在
させることによって、熱記録層表面の荒れが防止され、
記録層の耐久性が向上し、多数回繰り返し印字及び消去
しても高い解像度及び高品質の印字が可能となる。

又、好ましい実施態様においては、フィルムをテープ状
にして、熱記録層上を走行させることにより、フィルム
は一般の熱可塑性樹脂フィルムでもよく、フィルム自体
が熱と圧力によって変形して、特に圧力を吸収するので
熱記録層は十分に保護される。

又、別の好ましい実施態様においては、熱記録層の下面
に着色層を設けることにより印字を鮮明且つ見易くする
ことが出来る。

（実施例） 次に実施例により本発明を更に具体的に説明する。尚、
文中部又は％とあるのは特に断りの無い限り重量基準で
ある。

実施例１ 片面に＠気記録層が形成された厚み２００ｔｉｍの白色
ポリエステルフィルムの他方の面に、文字や絵柄等をオ
フセット印刷方式にて印刷した。

方、塩化ビニソデンーアクリルニトリル共重合体のテト
ラヒドロフラン３０％溶液６０部に、へヘン酸のテトラ
ヒドロフラン５％溶液１０部を加えて混合物を得た。こ
の混合物を上記の磁性材料層の上にワイヤーバーにて塗
布し、乾燥させて膜厚１０μｍで不透明白色状態の熱記
録層を形成し反復印字可能なカードを得た。

次にこのカードを６５℃の雰囲気に加熱後冷却して熱記
録層を透明な状態にしたところ、下層の電気記録層が黒
色に見える様になった。

この透明な熱記録層にサーマルヘッド（抵抗３２０Ω）
を用いて、印加電圧１０Ｖ及び印加時間３　ｍ５ｅｃの
条件により直接印字したところ、印字部分か不透明白色
に変化し、印字文字が明瞭に読めた。この印字されたカ
ードを表面温度６５℃の加熱ロール２本の間を通過させ
放冷したところ、全面が透明となって白色文字は消滅し
、下層の磁気記録層の黒色が見える状態すなわち消去状
態となった。以上の書き込み及び消去を５回繰り返した
後に記録層の表面を調べたところ、肌荒れが生じており
、印字文字を顕微鏡で調べたところ周辺がギザギザにな
っており、又、表面の乱反射によって周辺がボヤケだ文
字に見えた。

次に上記方法においてサーマルヘッドによる印字を行う
に際し、巾８ｍｍ、厚さ１２μｍのポリエステルテープ
を入れたカセットを用いて、印字毎にサーマルヘッドと
熱記録層との間にテープを走行させ、その上から同様に
２００回の繰り返し印字を行って、前記と同様に熱記録
層表面の状態を調へたところ、熱記録面の荒れは認めら
れず、印字文字はシャープ且つ解像度の高いものであっ
た。

実施例２ 実施例１における熱記録層の表面に、ウレタンアクリレ
ート系紫外線硬化性樹脂を塗布し紫外線照射により硬化
させ、厚み５μｍの透明保護層を形成し、反復印字可能
なカードとした。このカードを用いて実施例１と同様に
印字を行ったところ、フィルムを介在させない場合には
１ｏ回の印字で熱記録層にかなりの荒れが認められたが
、６μｍ厚ポリイミドフィルムを介在させた場合には２
００回でも荒れは全く認められず一層解像性の高い印字
が可能であった。

実施例３ 厚み５００μｍの白色硬質塩化ビニル樹脂シートのセン
ターコアとその上下に厚み１００μｍの透明硬質塩化ビ
ニル樹脂のオーバーシートを１枚づつ重ねて置き、プレ
ス機を用いて１５０℃、１２０　Ｋｇ／ｃｎｆの条件で
３０分間加熱加圧して一体化し記録材料を埋設するため
の凹部を形成した。

次に、実施例１により得た磁気記録層上に熱記録層を設
けた記録材料を、上記の塩化ビニル樹脂シートの凹部に
嵌込み、反復印字可能なカードとし実施例１と同様に印
字を行ったところ同様な効果か得られた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明で使用する被記録体がカードである場合
の方法を図解的に示し、第２図はカードの別の構成を図
解的に説明する図である第１図 第２図 １、１０：カート部−才 ２　：　熱言ｅＡυナラ ３　：　４審イ３りやく ８・オーバーシート層 １１、サーマルヘッド １２：フイルム

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）基材表面の少なくとも一部に、熱により透明状態
   と白濁状態とが相変化として可逆的に変化し、且つ常温
   で上記２形態が保持出来るポリマー組成物からなる可逆
   性熱記録層を有する被記録体に、接触型発熱素子によっ
   て反復記録する熱記録方法において、記録の都度発熱素
   子と被記録体との間にフィルムを介在させることを特徴
   とする反復熱記録方法。
2. （２）フィルムがテープ状であり、且つ該フィルムを被
   記録体上で走行させる請求項１に記載の反復熱記録方法
   。
3. （３）フィルムが樹脂フィルム又は無機質フィルムであ
   る請求項１に記載の反復熱記録方法。
4. （４）基材と熱記録層との間に着色層が設けられている
   請求項１に記載の反復熱記録方法。