JPH0839838A

JPH0839838A - 記録装置

Info

Publication number: JPH0839838A
Application number: JP6177291A
Authority: JP
Inventors: Hisatoshi Tanaka; 久年田中; Tadayoshi Ono; 忠義大野; Takashi Yamaguchi; 隆山口; Shinichi Ito; 進一伊藤
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1994-07-28
Filing date: 1994-07-28
Publication date: 1996-02-13

Abstract

(57)【要約】【目的】画像記録時のサーマルヘッドによる保護層へ
の熱ストレスを解消し、記録媒体の長寿命化を図ること
ができるとともに、記録画像の信頼性の向上を図ること
のできる記録装置を提供する。【構成】記録媒体２０に画像記録を行うための加圧記
録手段であるワイヤを複数内部に備えた記録ヘッド１
と、記録媒体２０全面を加熱する消去手段であるヒート
ローラ２、ヒートローラ２の温度検知を行うためのサー
ミスタ３、記録媒体２０の搬送を行いヒートローラ２に
対向する第１のプラテンローラ４、記録ヘッド１に対向
する第２のプラテンローラ５、記録媒体２０の位置を検
出するための第１のセンサ６、第２のセンサ７を具備し
ている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、記録装置に係り、特
に、各種プリベイドカード等に対する履歴情報の記録等
に好適な記録装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年多用されているテレフォンカードや
各種のプリベイドカードにおいては、使用者の利便を図
るため、使用者が目視可能なように、残高や使用金額等
の履歴情報をカードに記録することが行われている。

【０００３】例えば、テレフォンカード等では、使用度
数に対応したパンチ穴を空け、残り度数を表示すること
が行われている。しかしながら、このようにパンチ穴に
より残り度数等を表示する場合、大まかな情報しか示す
ことができず、正確な情報を示すことができないという
問題がある。

【０００４】また、感熱記録紙のようにカード自体に記
録層を設け、サーマルヘッド等によって履歴情報の記録
を行うことも行われている。しかしながら、この場合で
も、多数の情報を記録するためには１つの情報の印字領
域が限定されるため、履歴情報の文字を小さくしなくて
はならず、このため、情報が読み難くなって読み違い等
が発生し易くなるという問題がある。

【０００５】この課題に対して画像の記録、消去を繰り
返し行える記録材料が注目されている。

【０００６】この様な特性を持つ記録材料としては、与
えられる温度により透明と白濁の両状態を可逆的に変換
できる低分子／高分子複合膜記録材料（白濁／透明タイ
プ記録材料）が、例えば、特開昭５５−１５４１９８号
等に開示されている。

【０００７】この記録材料は、例えば図１１に示すよう
に透明状態において、その温度を常温Ｔ₁からＴ₄〜Ｔ
₅（以下、第１の温度という。）に上昇させたとき、透
明状態から白濁状態となり、その温度がＴ₁に戻っても
そのまま白濁状態を保持する。そして、記録材料の温度
をＴ₁からＴ₂〜Ｔ₃（以下、第２の温度とする）に上
昇させ、再びＴ₁に戻すと白濁状態から透明状態とな
り、そのまま透明状態を保持する。

【０００８】一般に、第１の温度は約１４０℃〜１９０
℃、第２の温度はこれよりも低い約１００℃〜１３０℃
である。この可逆変化を、記録、消去に応用した場合、
記録材料を第１の温度に加熱し白濁状態にして画像の記
録を行い、白濁した部分を第２の温度に再加熱し透明状
態に戻すことによって消去を行う。この可逆変化は安定
しており繰り返し再現可能である。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上述した白濁／透明タ
イプ記録材料を記録層として用いた記録媒体は、基材上
に、着色層、記録層、保護層をこの順で形成して構成さ
れている。そして、この記録媒体に対しての画像記録、
消去は、例えば記録の場合サーマルヘッドを用い、消去
の場合はヒートローラ、ホットプレート等を用いて行
う。

【００１０】サーマルヘッドによる記録は、サーマルヘ
ッドの発熱抵抗体を加熱駆動して、記録媒体の保護層を
介して記録層を第１の温度に加熱し、白濁状態にさせて
画像の記録を行う。

【００１１】また、ヒートローラ、ホットプレートによ
る消去は、ヒートローラ等の加熱面で記録媒体の保護層
を介して記録層を第２の温度に加熱し、透明状態にさせ
て画像の消去を行う。

【００１２】以上のような加熱処理は、画像記録、消去
毎に行っており、記録媒体の保護層には、これに伴う熱
ストレスが繰り返しかかる。この熱ストレスの繰り返し
により、記録層の寿命の前に保護層自体が劣化し、破壊
もしくは記録層と保護層の膨脹率の違いによる剥離が発
生してしまうという問題があった。

【００１３】上記のような熱ストレスによる保護層への
負担は、ヒートローラ、ホットプレートによる消去加熱
では広範囲にわたって記録媒体を加熱するためあまり大
きくないが、記録の際のサーマルヘッドによる加熱で
は、微小な領域を急加熱するため大きくなり、保護層の
寿命を縮めてしまう原因となっている。

【００１４】また、白濁／透明タイプ記録材料は、記
録、消去を繰り返し行うことはできるものの、画像の安
定性に問題があるため堅牢な画像を得ることができず、
記録画像の信頼性が低いという問題もある。

【００１５】この発明は、かかる従来の事情に対処して
なされたもので、画像記録時のサーマルヘッドによる保
護層への熱ストレスを解消し、記録媒体の長寿命化を図
ることができるとともに、記録画像の信頼性の向上を図
ることのできる記録装置を提供しようとするものであ
る。

【００１６】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
画像を繰り返し記録及び消去できるリライタブルな記録
媒体の記録装置であって、前記録媒体を加熱して当該記
録媒体に記録された画像を消去する消去手段と、前記消
去手段を通過した前記記録媒体を、記録信号に応じて押
圧し、画像を記録する記録手段と、前記記録媒体を、前
記消去手段から前記記録手段へ搬送する搬送手段とを具
備したことを特徴とする。

【００１７】請求項２記載の発明は、請求項１記載の記
録装置において、前記記録手段は、前記記録媒体ととも
に、画像を押圧転写可能な転写手段を押圧し、この転写
手段によって画像を被転写部材に転写するよう構成され
たことを特徴とする。

【００１８】

【作用】上述したように、熱によって白濁、透明状態へ
可逆変化させる白濁／透明タイプ記録材料において、最
近、白濁状態から透明状態への変化は、圧力によっても
行えることが報告され、これを利用してバリ検出を行う
ことが、例えば特開平６−１８４０５号公報等で提案さ
れている。

【００１９】この提案は、白濁／透明タイプ記録材料を
用いてバリ検出用カードを構成し、このカードを、予め
加熱して全面白濁させておき、カード搬送機構に通すと
いうもので、搬送系にバリが発生していた場合、カード
表面に圧力がかかり、白濁状態から透明状態に変化する
ため、容易にバリ検出を行える。

【００２０】本発明者等は、この現象について種々の実
験を行った結果、白濁状態にある記録媒体の透明化と印
加圧力の間に相関があることを見出した。

【００２１】実験に用いた記録媒体の構成を図２に示
す。

【００２２】この記録媒体２０は、厚さ１８８μｍで８
５ｍｍ×５７ｍｍのカード状の基材２１上に、記録画像
と下地部の濃度のコントラストを高めるための厚さ０．
０５μｍのＡ１蒸着層２２を形成し、このＡ１蒸着層２
２の上に画像情報の記録を行う厚さ６．５μｍの記録層
２３を形成し、最上層に記録層２３を保護するための厚
さ１．５μｍの保護層２４を形成して構成されている。

【００２３】上記の記録層２３は、ベヘン酸、特殊有機
低分子物質等の低級有機物物質とマトリクス材となる塩
化ビニル−酢酸ビニル共重合体を均一に混合、分散した
ものである。この記録層２３は、約１２０℃に加熱され
ると白濁状態となる。

【００２４】圧力と記録材料の状態変化の関係を図３に
示す。圧力が全くかかっていないときは白濁状態であ
り、状態変化は起こらない。圧力を次第に上げていき、
ある圧力を境に白濁状態から透明状態に急激に変化す
る。この時の圧力は０．４Ｋｇ／ｍｍ²前後であり、さ
らに圧力を上げても透明状態は保持されたままである。

【００２５】この発明は、上記の知見に基づいてなされ
たもので、白濁状態と透明状態を可逆的に示す有機低分
子物質を、高分子マトリクスに分散させたリライタブル
な記録媒体等を、加熱により一様に白濁状態とし、選択
的に押圧し透明状態にすることによって画像を記録す
る。これによって、画像記録時のサーマルヘッドによる
保護層への熱ストレスを解消し、記録媒体の長寿命化を
図ることができる。

【００２６】また、上記記録媒体とともに、画像を押圧
転写可能ないわゆる感圧紙等の転写手段を押圧し、この
転写手段によって記録媒体に記録する画像を紙等の被転
写部材に転写することにより、記録画像の信頼性の向上
を図ることができる。例えば、ロイコ染料からなる発色
剤を一様に塗布した記録媒体と、紙に発色剤を吸収した
後に酸化して着色状態になる顕色材を塗布した紙等を当
接させて記録画像の複製を得ることができる。

【００２７】

【実施例】以下、本発明の詳細を、図面を参照して実施
例について説明する。

【００２８】本実施例の記録装置は、記録媒体２０に画
像記録を行うための加圧記録手段であるワイヤを複数内
部に備えた記録ヘッド１と、記録媒体２０全面を加熱す
る消去手段であるヒートローラ２、ヒートローラ２の温
度検知を行うためのサーミスタ３、記録媒体２０の搬送
を行いヒートローラ２に対向する第１のプラテンローラ
４、記録ヘッド１に対向する第２のプラテンローラ５、
記録媒体２０の位置を検出するための第１のセンサ６、
第２のセンサ７を具備している。なお、記録媒体２０
は、図２に示した記録媒体２０と同様に構成されてい
る。

【００２９】記録ヘッド１内の構造を図４に示す。記録
ヘッド１は、記録媒体２０を加圧するためのワイヤ４
１、ワイヤ４１を支える支持体４２、支持体４２を上下
動させるためのバネ４３と電磁石４４の構成を副走査方
向に複数個備えたラインヘッドである。

【００３０】また、ワイヤ４１の動きを上下動だけに制
限するよう、ワイヤ４１の周辺はガイド４５で囲まれて
いる。さらに、支持体４２は、支点４６を中心に回転運
動可能に構成され、この回転運動にともない支持体４２
に支持されたワイヤ４５が上下動するようになってい
る。

【００３１】電磁石４４は、金属棒にコイルを巻回して
構成されており、通電を行うことにより磁力を発生し支
持体４２を引きつける。

【００３２】バネ４３は支持体４２と接続されており、
支持体４２の回転運動に応じてバネ４３が伸縮するよう
構成されている。

【００３３】次に、図５を用いて記録ヘッドの一連の動
作を説明する。

【００３４】図５（Ａ）において、記録媒体２０は、記
録層２３全面が第１の温度に加熱されて白濁状態になっ
ており、記録面側を記録ヘッド１に向けて配置される。
記録ヘッド１は、直接記録媒体２０には接触してはおら
ず、初期状態では記録ヘッド１内のワイヤ４１も記録媒
体２０に接触していない。

【００３５】次に図５（Ｂ）に示すように、記録ヘッド
１内の電磁石４４に通電することにより磁力が発生し、
支持体４２は支点４６を中心に回転運動し、電磁石４４
側へ引き寄せられる。これによって、支持体４２に支持
されているワイヤ４１が持ち上がる。この時、支持体４
２に接続されたバネ４３は、支持体４２によって引っ張
られ、伸びた状態となる。

【００３６】そして、図５（Ｃ）に示すように、電磁石
４４への通電を止めることにより、磁力が消滅し、バネ
４３の弾性力により支持体４２が引き寄せられ、これに
伴ってワイヤ４１が下降し、記録ヘッド１から飛び出し
記録媒体２０を押圧する。すなわち、ワイヤ４１は、記
録媒体２０の保護層２４を介して記録層２３を加圧し、
記録層２３を白濁状態から透明状態とする。

【００３７】以上の動作を記録する画像データに基づい
て行う。本実施例の場合、記録ヘッド１の解像度は８ｄ
ｏｔ／ｍｍであり、ワイヤ４１が記録媒体２０にかけら
れる圧力は約０．５Ｋｇ／ｍｍ²である。

【００３８】次に、本実施例の記録装置の制御機構部の
構成について、図６を参照して説明する。

【００３９】同図に示すように、制御機構部は、ＣＰＵ
６０、ＲＡＭ６１、ＲＯＭ６２、記録制御部６３、温度
制御部６４、搬送制御部６５等を具備し、第１のセンサ
（センサ１）６、第２のセンサ（センサ２）７、サーミ
スタ３等のセンサからの信号に基づき、記録ヘッド１、
ヒートローラ２、第１のモータ（モータ１）６６、第２
のモータ（モータ２）６７等を制御するよう構成されて
いる。

【００４０】ＣＰＵ６０は制御部全体の制御を行うもの
で、ＲＡＭ６１は作業領域などに用いられ、ＲＯＭ６２
は制御プログラムやデータ等が格納されている。

【００４１】記録制御部６３は、第２のセンサ７が記録
媒体２０を検出した時の信号を取り込み、それに基づい
て記録すべき位置に記録媒体２０が到達したタイミング
で、画像データに従った記録動作を行うように、記録手
段である記録ヘッド１に信号を送る。

【００４２】温度制御部６４は、サーミスタ３の温度検
知信号を取り込み、フィードバック制御をかけヒートロ
ーラ２の温度を約１２０℃に制御している。

【００４３】搬送制御部６５は、第１のセンサ６、第２
のセンサ７が記録媒体２０を検出した時の信号を取り込
み、これに基づいて第１のプラテンローラ４、第２のプ
ラテンローラ５を駆動するための第１のモータ６６、第
２のモータ６７に駆動信号を送る。

【００４４】上記構成のこの実施例の記録装置では、記
録媒体２０が投入され、第１のセンサ６によりこの記録
媒体２０が検出されると、この検出信号は搬送制御部６
５に送られる。そして、この検出信号に基づき、搬送制
御部６５は、第１のプラテンローラ４に接続されている
第１のモータ６６に駆動信号を送る。これによって第１
のモータ６６による第１のプラテンローラ４の回転駆動
が開始し、記録媒体２０を、回転する第１のプラテンロ
ーラ４と消去手段であるヒートローラ２で挟み込みなが
ら搬送する。この時、記録媒体２０の記録層２３を、ヒ
ートローラ２によって保護層２４を介して１２０℃に加
熱する。これにより記録媒体２０全面は白濁状態とな
り、以前に記録されていた画像の消去が完了する。

【００４５】次に、このようにして画像消去を行った記
録媒体２０が、第２のセンサ７上を通過すると、第２の
センサ７はこれを検知して検出信号を発生し、この検出
信号をＣＰＵ６０に送る。

【００４６】記録動作は上記第２のセンサ７の検出信号
から始まる。この記録動作のタイミングを図７に示す。

【００４７】第２のセンサ７の検出信号に基づいたＣＰ
Ｕ６０の指示により、搬送制御部６４は第２のプラテン
ローラ２５に接続された第２のモータ６７に駆動信号を
送る。これにより第２のモータ６７による第２のプラテ
ンローラ２５の回転駆動が開始され、記録媒体２０が搬
送される。記録ヘッド１は、前述したように記録画像の
データに基づき通電をＯＮ、ＯＦＦしながら内部に備え
られたワイヤ４１を上下動させ、記録媒体２０の記録層
２３を加圧する。これによりワイヤ４１によって加圧さ
れた部分は選択的に透明化される。

【００４８】そして、図７に示されるように、１ライン
記録が終わるごとに第２のモータ６７が駆動され、次の
ラインに記録媒体２０を移動させ再び記録動作が行われ
る。この動作を全ラインに繰り返し行い、白濁下地に透
明画像を記録する。

【００４９】以上がこの実施例の記録装置を使った一連
の記録動作であり、再度画像情報の記録を行う際も上記
手順と同様にして記録が行われる。

【００５０】ここで、従来の記録装置におけるサーマル
ヘッド記録、ヒートローラ消去で繰り返し記録、消去を
行った場合と、図１に示す本実施例の記録装置で繰り返
し記録、消去を行った場合とで記録媒体の繰り返し寿命
を比較した結果を図８に示す。同図に示すように、従来
の方式では、サーマルヘッドによって記録媒体２０の保
護層２４にかなりの熱ストレスがかかるため、回を重ね
る度に白濁、透明特性が減少し、画像コントラストが低
下する。これに対して、本実施例の記録装置を用いた場
合では、画像記録時のサーマルヘッドによる保護層２４
への熱ストレスが解消されるため、記録媒体の繰り返し
寿命が飛躍的に向上する。

【００５１】次に、他の実施例について説明する。

【００５２】この実施例では、記録ヘッドに公知の２４
ピンワイヤドットプリントヘッドを用い、図９に示す記
録媒体２０ａ及び被転写体９０により画像情報の記録及
び消去を行う。

【００５３】記録媒体２０ａは、前述した実施例で用い
た記録媒体２０の基材２１の裏面に発色剤２５からなる
層を形成したもので、この実施例では、発色剤をゼラチ
ンに包ませてカプセル化したものを一様に塗布したもの
である。この実施例では、発色剤２５として、クリスタ
ル・バイオレット・ラクトンとベンジルメチレンブルー
を混合したものを用い、記録媒体２０としては、基材２
１の厚さが５０μｍのものを使用した。

【００５４】また、被転写体９０は、紙９１上に、上記
発色剤２５を吸収した後に酸化して着色状態になる活性
白土の活性剤９２を塗布したものである。

【００５５】このような記録媒体２０ａおよび被転写体
９０を用いて次のようにして記録を行う。

【００５６】すなわち、記録媒体２０ａの記録層２３
を、１２０℃に加熱して白濁状態とし、この後、図１０
に示すように、記録媒体２０ａと被転写体９０とを当接
させた状態で、画像データに基づいて、記録ヘッド内の
ワイヤ１００によって記録媒体２０ａ側から加圧を行
う。

【００５７】ワイヤ１００によって記録媒体２０ａの記
録層２３は、保護層２４を介して加圧され、白濁状態か
ら選択的に透明状態に変化し画像が記録される。この
時、基材２１にたわみが発生し、発色剤２５のカプセル
は、基材２１と、被転写体９０の活性剤９２に間に挟ま
れ破裂する。

【００５８】これによりカプセル内部の発色剤２５が活
性剤９２に吸着され、同時に酸化し色素が形成されて記
録画像の複製が行われる。このように、本実施例では、
被転写体９０に、消失し難い記録画像の複製を得ること
ができる。また、記録媒体２０ａは再びヒートローラな
どの加熱手段により記録層２３を全面白濁させリサイク
ル使用ができる。

【００５９】白濁／透明タイプ記録材料は不安定である
ため、記録した画像が消えてしまうトラブルも有り得る
ので、上記のように記録画像の複製を取っておけば記録
画像の信頼性の向上を図ることができる。

【００６０】なお、上記実施例では、発色剤２５を記録
媒体２０ａ側に配設した場合について説明したが、例え
ば、この発色剤２５を被転写体９０側に配設したり、発
色剤２５のみをシート状にして別体に構成し、記録媒体
２０ａと被転写体９０との間に介在させて記録を行うよ
うにしてもよい。このようにすれば、繰り返し、新しい
発色剤２５を使用することができるので、記録媒体２０
ａに記録を行う度に、繰り返し、鮮明な複製を得ること
ができる。

【００６１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
画像記録時のサーマルヘッドによる保護層への熱ストレ
スを解消し、記録媒体の長寿命化を図ることができると
ともに、記録画像の信頼性の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の記録装置の概略構成を示す
図。

【図２】記録媒体の構成を示す図。

【図３】記録媒体の圧力による状態変化の様子を示す
図。

【図４】記録ヘッドの構成を示す図。

【図５】図４の記録ヘッドの動作を説明するための図。

【図６】図１の記録装置の制御部の概略構成を示す図。

【図７】図１の記録装置の動作を説明するための図。

【図８】記録媒体の繰り返し寿命を比較した結果を示す
図。

【図９】他の実施例の記録媒体の構成を示す図。

【図１０】図９の記録媒体を用いた記録工程を説明する
ための図。

【図１１】白濁／透明タイプ記録材料の特性を説明する
ための図。

【符号の説明】

１………記録ヘッド２………ヒートローラ３………サーミスタ４………第１のプラテンローラ５………第２のプラテンローラ６………第１のセンサ７………第２のセンサ２０……記録媒体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｂ４２Ｄ 15/10 ５５１ＣＧ０６Ｋ 19/077 7267−2ＨＢ４１Ｍ 5/26 １０２Ｇ０６Ｋ 19/00 Ｋ (72)発明者伊藤進一神奈川県川崎市幸区柳町70番地株式会社東芝柳町工場内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】画像を繰り返し記録及び消去できるリラ
イタブルな記録媒体の記録装置であって、前記録媒体を加熱して当該記録媒体に記録された画像を
消去する消去手段と、前記消去手段を通過した前記記録媒体を、記録信号に応
じて押圧し、画像を記録する記録手段と、前記記録媒体を、前記消去手段から前記記録手段へ搬送
する搬送手段とを具備したことを特徴とする記録装置。
【請求項２】請求項１記載の記録装置において、前記記録手段は、前記記録媒体とともに、画像を押圧転
写可能な転写手段を押圧し、この転写手段によって画像
を被転写部材に転写するよう構成されたことを特徴とす
る記録装置。