(57)【要約】【課題】  文書や図面などの用紙に記載された機密レベルの等級変更を可能とするとともに等級変更手段を明確にすることにより履歴管理でき、且つ改竄防止をも考慮した印刷装置と印刷物の製造方法を提供する。【解決手段】  第１表示を付した熱可塑性層を基材上に設けたラベルを印刷物に貼付し、熱可塑性層に第１表示を付した部分を含む領域と、熱可塑性層の領域外において第１表示と異なる第２表示を付する部分とを、ドット状の発熱素子を有する加熱手段により、第１表示を付した部分を含む領域及び第２表示を付する部分における熱可塑性層を加熱して除去し、第１表示を消去するとともに、第２表示を前記基材の着色によって付するようにした。【選択図】          図１６
2008120041.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１表示を付した熱可塑性層を基材上に設けたラベルを印刷物に貼付し、前記熱可塑性層に前記第１表示を付した部分を含む領域と、前記熱可塑性層の前記領域外において前記第１表示と異なる第２表示を付する部分とを、ドット状の発熱素子を有する加熱手段により、前記第１表示を付した部分を含む領域及び前記第２表示を付する部分における熱可塑性層を加熱して除去し、前記第１表示を消去するとともに、前記第２表示を前記基材の着色によって付する印刷装置。
【請求項２】
前記加熱手段は、前記第１表示を付した部分を含む領域と前記第２表示を付する部分を含む領域においてドット状の発熱素子を配置した請求項１に記載の印刷装置。
【請求項３】
前記加熱手段は、前記熱可塑性層に接触し、離隔する構成とした請求項１又は２に記載の印刷装置。
【請求項４】
前記加熱手段は、制御部により前記第１表示を付した部分を含む領域と、前記第２表示を付する部分とに対応する発熱素子を発熱させる請求項２に記載の印刷装置。
【請求項５】
前記基材は、有彩色の材料から構成された請求項１〜４のいずれかに記載の印刷装置。
【請求項６】
前記第１表示及び第２表示は、文字、数字又はその他の記号である請求項１〜４のいずれかに記載の印刷装置。
【請求項７】
第１表示を付した熱可塑性層を基材上に設けたラベルを印刷物に貼付する貼付ステップと、前記熱可塑性層の前記第１表示を付した部分を含む領域及び前記第１表示と異なる第２表示を付する部分を含む領域にドット状の発熱素子を有する加熱手段を前記ラベルに対向して配置し、前記加熱手段を前記熱可塑性層に接触させる接触ステップと、この接触ステップ後に、前記熱可塑性層の前記第１表示を付した部分を含む領域及び前記第２表示を付する部分にそれぞれ対応する発熱素子に通電する通電ステップと、この通電ステップにより前記第１表示を付した部分を含む領域と前記第２表示を付する部分とにおける熱可塑性層を除去して、前記第１表示を消去し、かつ、前記基材の着色によって前記第２表示を付するようにした表示変更ステップとを備えた印刷物の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、印刷装置及び印刷物の製造方法に関し、多数のドット状の発熱素子からなる加熱手段によりラベルの上層に形成した熱可塑性層を除去して、熱可塑性層に表示した文字又はその他の記号等を消去するとともに、熱可塑性層の基材の着色によってそのラベルに新たな異なる記号等を印刷するものである。
【背景技術】
【０００２】
情報セキュリティ関連文書など機密等級が決められた印刷物原本もしくは複写物はその機密保持期間や開示期間が満了すると機密等級を変更する必要がある。対して現状はこの変更方法について定められた法則はなく企業においては個別に変更要領を決め対応している。すなわち、当初押印された朱印などのマーク部分に斜線を引き、新たな機密レベルのマークを押印する。
【０００３】
特開平６−２３４２８８号公報段落[０００４](特許文献１参照)には、基体上または透明な基体を挟んで、赤外線発光層と低融点金属層と赤外線吸収層とを、低融点金属層を挟み赤外線発光層を上層とし、赤外線吸収層を下層として積層形成することによって、赤外線発光層の発光パタ−ンを赤外線発光層の印刷パタ−ンと異ならせ、赤外線発光層の印刷パタ−ンからは赤外線発光層の発光パタ−ンを読み取ることができないようにして、偽造を防止するセキュリティ付与印刷物が開示されている。
【０００４】
印刷物に情報を記録する手段としては、自筆のほかにインクジェット記録や感熱記録方式が一般的である。例えば特公平１−３９９１９号公報図５（特許文献２参照）には感熱転写シート１ａの基紙１５ａ上にドット状に配列した赤色着色１５０ａ、青色着色１５０ｂ、黄色着色１５０ｃの着色層１５ｂの上に不透明層１５ｃを設け、この不透明層を選択的に剥ぎ取ることで情報を記録している。
【０００５】
また、特開平９−１７５０３９号公報段落[０００６、０００７]（特許文献３参照）には、支持体上に金属蒸着等による反射層と透明な熱可塑性樹脂による記録層とを設け、表面になし地等の微細な凸凹模様を設けた熱板により、記録層の全面又は一部領域に微細な凸凹模様を形成して、凸凹模様上にサーマルヘッド等により文字等の印字を可能とし、印字された記録層上に、再度微細な凸凹模様を形成することで、印字が消去される書替え可能な記録媒体が開示されている。
【０００６】
【特許文献１】特開平６ー２３４２８８号公報（段落０００４）
【０００７】
【特許文献２】特公平１−３９９１９号公報（第５図）
【０００８】
【特許文献３】特開平９−１７５０３９号公報（段落０００６乃至０００７）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら特許文献１に記載のものでは、偽造を防止するセキュリティ付与印刷物について開示しているものの、印刷物の機密レベルの等級変更手段については言及されていない。
【００１０】
特許文献２に記載のものでは、表面の不透明層を剥ぎ取ることで下地の着色層を露出させ、カラーで基紙上に情報を記録することが可能であるものの不透明層を剥ぎ取るための被転写紙が必要であり、装置や搬送系が複雑になるという問題点があった。
【００１１】
特許文献３に記載のものでは、透明な熱可塑性樹脂による記録層が必要であり、文書等汎用使用する用紙としては高価なものとなるという問題点があった。
【００１２】
この発明は上記のような課題を解消するためになされたものであり、文書や図面などの用紙に記載された機密レベルの等級変更を可能とするとともに等級変更手段を明確にすることにより履歴管理が可能で、且つ改竄防止をも考慮した印刷装置と印刷物の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
請求項１に係る印刷装置は、第１表示を付した熱可塑性層を基材上に設けたラベルを印刷物に貼付し、前記熱可塑性層に前記第１表示を付した部分を含む領域と、前記熱可塑性層の前記領域外において前記第１表示と異なる第２表示を付する部分とを、ドット状の発熱素子を有する加熱手段により、前記第１表示を付した部分を含む領域及び前記第２表示を付する部分における熱可塑性層を加熱して除去し、前記第１表示を消去するとともに、前記第２表示を前記基材の着色によって付するようにしたものである。
【００１４】
請求項２に係る印刷装置は、前記加熱手段は、前記第１表示を付した部分を含む領域と前記第２表示を付する部分を含む領域においてドット状の発熱素子を配置した請求項１に記載のものである。
【００１５】
請求項３に係る印刷装置は、前記加熱手段は、前記熱可塑性層に接触し、離隔する構成とした請求項１又は２に記載のものである。
【００１６】
請求項４に係る印刷装置は、前記加熱手段は、制御部により前記第１表示を付した部分を含む領域と、前記第２表示を付する部分とに対応する発熱素子を発熱させる請求項２に記載のものである。
【００１７】
請求項５に係る印刷装置は、前記基材は、有彩色の材料から構成された請求項１〜４のいずれかに記載のものである。
【００１８】
請求項６に係る印刷装置は、前記第１表示及び第２表示は、文字、数字又はその他の記号である請求項１〜４のいずれかに記載のものである。
【００１９】
請求項７に係る印刷物の製造方法は、第１表示を付した熱可塑性層を基材上に設けたラベルを印刷物に貼付する貼付ステップと、前記熱可塑性層の前記第１表示を付した部分を含む領域及び前記第１表示と異なる第２表示を付する部分を含む領域にドット状の発熱素子を有する加熱手段を前記ラベルに対向して配置し、前記加熱手段を前記熱可塑性層に接触させる接触ステップと、この接触ステップ後に、前記熱可塑性層の前記第１表示を付した部分を含む領域及び前記第２表示を付する部分にそれぞれ対応する発熱素子に通電する通電ステップと、この通電ステップにより前記第１表示を付した部分を含む領域と前記第２表示を付する部分とにおける熱可塑性層を除去して、前記第１表示を消去し、かつ、前記基材の着色によって前記第２表示を付するようにした表示変更ステップとを備えたものである。
【発明の効果】
【００２０】
この発明に係る印刷装置によれば、第１表示領域に表示された文字や記号を加熱手段で消去し、第２表示領域に改定変更する文字や記号を加熱手段で新たに表示するので、簡便な構成で印刷物の機密レベル等の履歴管理や等級変更を容易に行うことができる。
【００２１】
この発明に係る印刷物の製造方法によれば、印刷物に貼付したラベルに第１表示を消去すると同時に、第１表示と異なる第２表示を新たに印刷することができる。さらに当初の機密レベル表示から始まる変更履歴を印刷物に貼られたラベルで一元管理できるので改竄防止をも含むセキュリティレベルの高い印刷物の運用管理も可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
実施の形態１．
以下、この発明の実施の形態１について図１を用いて説明する。図１は印刷物に感熱記録方式を用いて文字や記号を印刷する発熱基板（熱印板  加熱手段とも呼ぶ）の平面図である。図１において、１は表面に非晶質ガラス材を塗布し表面平滑性を高くしたセラミック基板（絶縁性基板）、２はセラミック基板１の両面に厚膜金ペーストを全面メタライズした後、非晶質ガラス面側を写真製版技術でエッチングしパターン化した導体パターンであり、２ａは電源供給パターン(電源ライン)、２ｂはグランドパターン（グランドライン）、２ｃは最外に位置する幅広グランドパターン、２ｄは定尺（長手方向１５０ｍｍ）とした熱印板の長手方向パターン長の調整用のダミーグランドパターンである。３は交互に平行に配線された電源供給パターン２ａとグランドパターン２ｂとの間に形成された発熱素子であり、３ａはフォント形式に発熱素子を形成した第１発熱部である。３ｂは連続的に発熱素子を形成した第２発熱部である。
【００２３】
４は燐青銅板の一方端部をコの字状に加工し中央部に突起を持たせ突起端部をピン状に折り曲げた固定金具であり、セラミック基板１のダミーグランドパターン２ｄとセラミック基板１裏面の全面メタライズされたグランドパターン（図示せず）とは固定金具４のコの字状部分にセラミック基板１をはめ込むことで電気接続する。
【００２４】
図２は周辺部品を組み込んだ熱印板の側面図であり、５は端部領域を除き中央部が全面メタライズされた銅張り積層板で構成された端子板であり、端子板５の中央部の全面メタライズされた領域とセラミック基板１裏面のパターンとは圧着されてグランドライン２ｂが導通する。また、端子板５はセラミック基板１を挿入するガイドの役目を担いセラミック基板１と端子板５とは固定金具４のピン状部分の弾性でもって一端が固定される。６はセラミック基板１の電源供給パターン２ａと電気接続するコネクタであり、６ａは５０ピンのリード電極で構成され端子板５の端部で電気接続されるコネクタピン、６ｂは端子板５とコネクタ６とをはんだ付け又はネジ止めして固定するコネクタ６の取り付け部を示す。従ってセラミック基板１をコネクタ６に挿入することにより、セラミック基板１と端子板５との他端が固定される。
【００２５】
なお、電源供給パターン２ａはコネクタピン６ａに対応する端子板５の端部から５０ピンのインターフェースケーブル線（ＩＦケーブル）で接続され、グランドパターン２ｂは一部を除きコネクタ６近傍の端子板５の端部からＩＦケーブルのシールド線（網線）で接続される。図２中、図１と同一符号は同一又は相当部分を示す。
【００２６】
次にフォントについて説明する。特開２００６−２６０１３６号公報図８などに記載のあるウォターマークとしての「社外秘」文字を例にあげて述べる。図３は文字や記号を画素(ドット)単位で印刷する場合の説明図であり、図３ではスペースも含めて１２行１２列のマトリックス表示で１文字フォントを形成している。図４は熱印板であらかじめ決められたフォントを印字する場合の発熱パターンの形成方法を説明する図である。図４では電源ライン（電源供給パターン）２ａとグランドライン（グランドパターン）２ｂとを交互に等ピッチでパターン配置し、隣接するパターン間に発熱素子３を形成することで１ドット分の発熱領域を構成する。すなわち図５に示すように０．５ｍｍピッチで構成した電源ライン２ａとグランドライン２ｂとの間に発熱素子３を形成するが発熱素子３は電源ライン２ａとグランドライン２ｂとを覆うように１ドット単位では０．６ｍｍＸ０．６ｍｍの発熱サイズとすることにより、スクリーン印刷技術を用いて厚膜抵抗材料を印刷する場合には導体パターン２と発熱素子３との印刷ずれによる不都合を防止する。なお、図４及び図５中、図１と同一符号は同一又は相当部分を示す。
【００２７】
また、厚膜抵抗材料を使用しないでミアンダ構造の導体パターンを用いて１ドット単位の発熱素子３を構成する場合には、導体パターン材料として薄膜形成が可能な厚膜メタルオーガニック金ペーストを使用し、図６に示すように対向する電源ライン２ａとグランドライン２ｂとの間を極細パターンサイズ（Ｗ）で幾重にもパターンを往復させてパターン長（Ｌ）を大きくする。
【００２８】
例えばメタルオーガニック金ペーストを用いて１ドット分の発熱素子３を形成するには
その発熱素子３の抵抗値（Ｒ）が５０Ωとする場合、ミアンダ構造の導体パターン長（Ｌ）は次式で表現される。
Ｌ＝Ｒ・Ｗ・ｔ／（α・ρ）
ここで、Ｗ：ミアンダ導体パターン幅（０．０２ｍｍ）、ｔ：メタルオーガニック金の焼成後膜厚（０．０００２５ｍｍ）、α：定数（１．５  実験値）、ρ：金の抵抗率（２．４Ｘ１０−８Ω・ｍ）。
【００２９】
従って、Ｌ＝６．９４ｍｍなので０．４ｍｍでミアンダ形状に折り返す場合には約８ターンでミアンダ構造を構成でき、この場合の折り返しピッチ（Ｐ）は０．０３ｍｍが適当である。また、１００Ω程度の発熱素子３を形成する場合にはメタルオーガニック金の膜厚（ｔ）を半減することで高抵抗の発熱素子３の形成が可能である。なお、通常、発熱素子３上部には保護層が形成されるがメタルオーガニック金を使用する場合には発熱素子３自体が純金なので経年変化による腐食やマイグレーションなどの問題が軽減され上部保護層は不要である。
【００３０】
以上からミアンダ構造の導体パターンによる発熱素子３を形成する方法では電源ライン２ａやグランドライン２ｂと同一工程で発熱素子３の形成が可能であり、特別な厚膜抵抗印刷工程が不要であり、工程の省力化が可能である。また、エッチングですべての発熱素子３を形成するので個々の抵抗値ばらつきが少ない発熱素子３が形成され、印字品質の高い機密レベル表示する印刷物を得ることができる。
【００３１】
次に印刷物について説明する。文書の用紙や図面の用紙などに機密レベルを表示す場合には機密レベルを表示する領域を設定するためにラベルを用い、このラベルが貼り付けられた領域を機密レベルの表示領域とする。
【００３２】
従ってラベルの機密レベルの表示位置や機密レベルの変更方法について図７を用いて説明する。図７ａは用紙の袋綴じ部に感熱式のラベルを使用する場合を示し、領域１に「秘」表示されたものを消去し、領域２に「社外秘」表示するように変更する場合を示す。図７ｂは用紙の端部にラベルを貼り付け、領域１に「秘」表示されたものを消去し、領域２に「社外秘」表示するように変更する場合を示す。「社外秘」表示と同一の機密レベル表示では「一般秘」などの文字としても良い。また、機密保持期間が全て満了した時点の印刷物を表示するには「公開可」などがあり、領域３に再印刷する余地を残す。
【００３３】
ところで領域２に「社外秘」表示を印刷する場合の文字サイズは、０．５ｍｍのドット構成の画素では周囲に枠表示を設けたものでは図８に示すように２０．５ｍｍ（横幅）Ｘ８．５ｍｍ（縦幅）となり、このサイズが発熱部３ａの最小の印字サイズとなる。
【００３４】
また、領域１に表示された「秘」表示はこの領域にあるすべての表示文字を消去する場合があるのでこれらの最大消費電力などについて次に説明する。
【００３５】
図９は発熱素子３に電力を与え、時間経過による１画素あたりの発熱素子３の昇温状態を説明する図である。図９では各電力印加により、発熱素子３の温度が上昇するが、時間経過により温度が飽和することが解かる。すなわち、一定の熱容量や熱抵抗を持つ発熱素子３に電力を与えた場合の昇温曲線は次式で表現される。
△Ｔ＝Ｐｄ・Ｒｔｈ・{１−Ｅｘｐ（−ｔｒ／Ｃｔｈ・Ｒｔｈ）}
ここで、△Ｔ：温度変化、Ｐｄ：印加電力、Ｒｔｈ：発熱素子の熱抵抗、Ｃｔｈ：発熱素子の熱容量、ｔｒ：印加時間。
【００３６】
従って、熱抵抗や熱容量が小さい微小発熱素子３では比較的短時間で飽和温度に達するがラベルに印字する必要温度は一般の感熱記録の場合は２２０℃程度、本実施の形態１のような不透明層の剥ぎ取りでは２８０℃程度である。但し、アパーチュア３０μｍφ程度の赤外線温度測定で黒体輻射による発熱素子表面の平均的温度を測定した場合であり、微視的には１．５倍以上のピーク温度としての上昇がある。
【００３７】
図１０は印加時間（ｔｒ）を無限とし、△Ｔ＝Ｐｄ・Ｒｔｈとした場合の各画素密度による電力と温度との関係を説明する図である。文字高さが比較的大きい（５．５ｍｍ）フォント文字では、０．５ｍｍのピッチで交互に電源ライン２ａとグランドライン２ｂとを配線した画素密度２ドット／ｍｍの発熱素子３においては最大で２．８８ワットの１画素あたりの電力が必要である。
【００３８】
通常、ヒータの駆動は交流電源を使用するが、本実施の形態１による印字装置の熱印板は、発熱素子３を駆動する駆動ドライバー（ＴＲ）はパワーＭＯＳＦＥＴやＣＭＯＳドライバーの半導体単体もしくはそのアレイ構造としたスイッチングＩＣを使用する。従って、直流の低電圧源を用い、駆動ドライバーの耐圧が１７Ｖ程度であることを考慮して記録電源は電源電圧が直流（ＤＣ）１２Ｖである場合について説明する。ＤＣ１２Ｖでは抵抗値が５０Ωの発熱素子３では１画素あたり０．２４Ａの電流が流れる。
【００３９】
従って「社外秘」文字などの３文字を印字する場合には、スペースを除いて最大７．９２Ａ（全印字の場合）の記録電流が交互に配線された電源ライン２ａとグランドライン２ｂとのペアーに流れる。また、本実施の形態１では電源ライン２ａは両側に設けたグランドライン２ｂに挟み込まれた１本の平行ラインなので２ライン分の印字を同時に行うので最大１５．８Ａ（全印字の場合）となる。
【００４０】
具体的には図１に示す熱印板の発熱部３ａの領域における発熱素子３を駆動する場合には８．５ｍｍ長に亘り発熱素子３が形成されているので約３４画素分が同時に発熱するため８．１６Ａの記録電流が流れる。また、図１１に示すようなミアンダ形状が連続して形成されている発熱部３ｂの領域における発熱素子３を駆動する場合には１５ｍｍ長に亘り発熱素子３が形成されているので約６０画素分が同時に発熱するため１４．４Ａの記録電流が流れる。従って２２．５６Ａが記録電流（印字電流）として電源ライン２ａに流れる。
【００４１】
さらに図７ａに示すような複数枚の用紙を綴じた袋綴じ部分を表示領域としたラベルに印字する場合について説明する。図１２は図１に示す熱印板とは異なる位置に発熱部３ａ、３ｂを形成した場合の周辺部品を組み込んだ熱印板の平面図である。この熱印板を駆動するには２２ｍｍ長に亘り発熱素子３が形成されているので発熱部３ａ、３ｂともに約８８画素分が同時に発熱するので２１．１２Ａが記録電流として電源ライン２ａに流れる。なお、図１２中、図２と同一符号は同一又は相当部分を示す。
【００４２】
次に熱印板の発熱部３ａ、３ｂを駆動する制御回路について図１３を用いて説明する。図１３は印刷物のラベルに熱印字する印字装置の回路図であり、図１３において１０は家庭用１００Ｖコンセントからの電源供給を受けて１２Ｖの直流電圧を生成する全波整流回路、１１はＤＣ１２Ｖ回路から分岐された制限抵抗、１２は制限抵抗１１の他端に設けられた５Ｖ電位を維持するツェナダイオード、１３は記録電源となるＤＣ１２Ｖ回路の電圧変動などを安定化する平滑コンデンサ、１４はタイマー用ＩＣに時定数となるＣＲ素子を組み込み所定のタイミングで一定のパルス信号を１回送出するワンショット（ＯｎｅＳｈｏｔ）回路、１５はワンショット回路１４からの出力パルスを波形整形するシュミットトリガー回路、１６はワンショット回路１４の当初の不安定な出力電位をグランド電位に合わせるプルダウン抵抗、１７はプルアップされたワンショット回路１４のトリガー入力の電源電圧電位の低下を遅延させる遅延コンデンサ（遅延手段）である。
【００４３】
１８はタイマー用ＩＣに時定数をとなるＣＲ素子を組込、所定のパルス幅で連続的にパルスを発生する非安定マルチ回路、１９は基本的に多段のＤフリップフロップ構成でワンショット回路１４の出力をデータ（ＤＡＴＡ）入力とし、非安定マルチ回路１８からのパルス信号をクロック（ＣＬＫ）入力とし、ワンショット回路１４の信号をクロック信号と同期させその出力（Ｑ）を後段のＤフリップフロップのデータ入力とするとともに出力（Ｑ）をシフト出力とするシフト回路、２０はシフト回路１９の出力を受けてスイッチングするアナログスイッチなどで構成されたスイッチ（ＳＷ）回路、２１は発熱素子３の電源ライン２ａに記録電位を与える駆動回路、２２は駆動回路２１の出力を発熱素子３が形成された熱印板のコネクタ６と接続するインターフェース（ＩＦ）ケーブルで５０芯からなる。
【００４４】
２３は熱印板側に配線したグランド電位（ＧＮＤＬとも呼ぶ）をワンショット回路１４のトリガー入力端子（Ｔｇ）と接続する単芯のグランドケーブル、２４は発熱素子３のグランドライン２ｂ（ＧＮＤｃとも呼ぶ）と整流回路１０のグランド電位とを接続するＩＦケーブルのシールド部分を使用したグランドケーブル、２５はＧＮＤＬとワンショット回路１４のＴｇとを短絡／開放する機械式の接点スイッチ(スイッチ)、２６は発熱素子３の集合体を呼称する発熱素子回路群、２７はワンショット回路１４、非安定マルチ回路１８、シフト回路１９、ＳＷ回路２０及び駆動回路２１などをまとめた制御回路である。
【００４５】
次に熱印板の発熱部３ａ、３ｂを駆動する制御回路の動作について図１４及び図１５を用いて説明する。図１４は熱印板を駆動する制御回路の回路であり、図１５は熱印板を駆動する制御回路のタイミングチャートである。図１４、図１５においてＯｎｅＳｈｏｔ信号端子（ＭＰ）から出力されたフリップフロップ（Ｆ−Ｆ）のＤＡＴＡ（Ｄ）入力信号はクロック（ＣＬＫ）信号端子から出力されたＣＬＫの立ち上がりでＦ−Ｆに取り込まれる。取り込まれた入力信号が’Ｈ’の場合ＣＬＫの立下りでＦ−Ｆ出力（Ｑ）に’Ｈ’信号が発生する。
【００４６】
この信号は次段のＦ−ＦのＤ入力となり、入力信号に新たな’Ｈ’区間がなければこのまま終段のＦ−Ｆ出力まで順次送られる。各Ｆ−Ｆ出力はアナログスイッチ（ＡＳ）のゲートに接続され、アナログスイッチのゲートの’Ｈ’区間でロジック電源（５Ｖ）がＭＯＳＦＥＴ（ＴＲ）のゲートをＯＮし、記録電源（１２Ｖ）から最大約２０Ａの電流が流れる。この電流はＩＦケーブル２２を介して熱印板の電源ライン２ａのＣ１端子に流れる。記録電源の印加時間はＣＬＫの周期で決まり本実施の形態１では２０ｍｓである。各段が順次アナログスイッチを開閉するので、記録電源は電源ラインのＣ１〜Ｃ５０端子までの５０回に分割して流れ印字を１回で終了する。印字に要する総時間は１０００ｍｓとなる。
【００４７】
従って熱印板を駆動するＭＯＳＦＥＴのドレイン電流（Ｉds）は比較的大きいが、単発動作であることと印字に要する時間に対して１／５０の印字デュティにおける使用なのでＭＯＳＦＥＴのＯＮ抵抗の上昇とミアンダ構造の発熱素子３の場合には正の温度係数（ＴＣＲ：約１５００ｐｐｍ／℃）における抵抗値の上昇を見込んで、電源供給電圧と発熱素子３の抵抗値をあらかじめ調整することにより、比較的小さい電流容量の駆動回路２１でも構成が可能である。また、駆動回路２１は駆動時間を正確に維持するためにＭＯＳＦＥＴを用いたが、２０ｍｓ程度の比較的長い時間の記録電源電圧を開閉するのでＴＲはソリッドステートリレー（ＳＳＲ）などのリレー回路を用いても良い。特に１２Ｖ程度の低電圧交流電源で発熱素子３を発熱させる場合には有用である。
【００４８】
また、本実施の形態１では図７（ａ）及び図７（ｂ）に示す領域１内はすべての発熱素子３が発熱するものとしたが、領域１の発熱素子３は隣接するドット同士が発熱しないような市松パターンで構成することで駆動回路２１の電流容量を半減することが可能となる。すなわち機密レベルを付与する印刷物ではあらかじめ表示された機密レベルの文字や記号を完全に消去する必要はなく網の目状（市松模様）のドット印字を行うことで十分に用を果たすと共に網の目状であるので変更管理前の機密レベルを知ることができ履歴管理が容易となる。さらに市松模様などのパターンを一部変更し斑模様の特徴を持たせることでラベルに印刷する熱印板を特定することができ、汎用ラベルを新規に貼り付け機密レベルを付与する場合と比べて情報の改竄などセキュリティ変更管理時の品質向上効果が見込める。
【００４９】
次にワンショット回路１４のワンショットパルスと非安定マルチ回路１８の連続パルスとの関係について説明する。図１５においてワンショットパルスのパルス幅は連続パルスの１周期（Ｐｒ）とする。又は連続パルスの幅（Ｐｗ）の２倍程度とする。電源投入時に自動生成されたＣＬＫに対してワンショットパルスは接点スイッチ２５がＯＮされてから自動生成される。従ってＣＬＫはワンショットパルスよりも早くから動作しており、加えてワンショットパルスはＣＬＫよりも時定数が大きいのでＣＬＫの立下りで初段のＦ−Ｆの出力に対して安定動作する。また、ワンショットパルスの生成にあたっては接点スイッチ２５の操作に遅れてワンショット回路１４の入力電圧を変化させる遅延手段１７を設けているので確実に熱印板が印刷物のラベルに押し付けられてから印字が開始される。
【００５０】
図１６は本実施の形態１の印刷（印字）装置の全体図であり汎用の手持ち式ホッチキス形状で構成した場合を示す。図１６において３０はプラスチックで構成した台座、３１はシリコン性ゴム材などで構成した弾性板、３２は印刷物である用紙、３３は印刷物に貼り付けられたラベル、３４はセラミック基板１に発熱素子３が形成された取り替え可能な熱印板、３５は熱印板３４や端子板５を保持するプラスチックで構成したホルダー、３６は台座３０とホルダー３５とに接続された金属製の伸長ばね、３８は台座３０とホルダー３５とを可動させる枢軸部、３９はＩＦケーブル２２やグランド線を包むコード、４０は整流回路１０や制御回路２７を収納したアダプタ、４１は１００Ｖコンセント用のプラグである。
【００５１】
なお、熱印板３４のグランド電位をワンショット回路１４のトリガー入力端子（Ｔｇ）とを接点スイッチ２５を介して短絡する単芯のグランドケーブル２３は、図１２に示す端子板５のＧＮＤＬからホルダー３５に設置された伸長ばね３６の一端と接続し、伸長ばね３６の本体を通過して台座３０に設置された伸長ばね３６の他端から接点スイッチ２５と接続され、接点スイッチ２５のホルダー側からＩＦケーブル２２近傍に帰還するようになっている。図１７は印字装置のイメージ図を示したものであり、ハンドプッシュタイプ構造となっている。なお、図１７中、図１６と同一符号は同一又は相当部分を示す。
【００５２】
次に印字装置の動作について説明する。図１３及び図１６において家庭用コンセントにプラグを差し込むことにより交流電源は全波整流され、ＤＣ１２ＶとＤＣ１２Ｖから分岐された制御回路２７駆動用のＤＣ５Ｖが印字装置に供給される。所定位置にラベル３３を貼り付けた用紙３２を弾性版３１に載置し、位置合わせ表示に基づき位置合わせ後、ラベル３３面にホルダー３５を押し付けることにより接点スイッチ２５が動作し、ワンショット回路１４のトリガー入力端子（Ｔｇ）がグランド電位に近くなった電位でワンショット回路１４の出力端子（Ｏｕｔ）に’Ｈ’レベルを発生させる。このパルスは接点スイッチ２５がＯＮしてから遅延コンデンサ１７の容量により数秒後に発生し、一定時間継続する。
【００５３】
次にワンショット回路１４で生成したパルスが起動パルスとなって駆動回路２１を順次動作させ、熱印板３４の発熱素子回路群２６に電力を与え、発熱素子３のジュール熱でラベルに機密レベルを表示する文字（数値）や記号が印字される。
【００５４】
次に用紙３２に接着するラベル３３について図１８を用いて説明する。図１８において５０はＰＥ（ポリエチレン）やＰＰ（ポリプロピレン）で構成された約０．１ｍｍ厚の基材、５１は基材５０上に金属アルミや錫を蒸着又はスパッタリングし、薄膜形成した不透明層（薄膜層）、５２は薄膜層５１に樹脂又は熱硬化型インクをコーティングし、ラベルの表面の印刷性や筆記性を向上したポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニルなどの熱可塑性を有する約０．０１ｍｍ厚の不透明層（プライマー層  熱可塑性層とも呼ぶ）、５３は基材５０の裏面に塗布し、基材５０の裏面と用紙３２とを接着する共有結合や水素結合など化学的相互作用を伴う約０．０１ｍｍ厚の接着層、５４は接着層５３を一時的に保護する引き剥がしシールである。なお、ラベルの接着層５３は用紙３２との接着後は接着層界面で剥がれないようにすることが目的であるのでエポキシ樹脂系やシアノアクリート系などの化学接着剤で接着しても良く、その場合には引き剥がしシール５４は不要である。
【００５５】
次にラベル３３に対する印刷（印字）について述べる。熱印板３４の発熱素子３で発生したジュール熱は印字装置の台座３０に設置した弾性板３１に対向設置したホルダー３５の圧縮操作でラベル３３の所定位置（領域１及び領域２）の不透明層５２と薄膜層５１とを選択的に熱溶融させ、不透明層５２と薄膜層５１とを同時に剥ぎ取り、結果として基材５０の地色がドットとなって現われる。
【００５６】
特に薄膜層５１は材質が低融点アルミの場合は膜厚を１００〜３００Åとすることで剥ぎ取りが可能である。また、薄膜層５１の材質が錫の場合は融点が３００℃以下となるので剥ぎ取りが容易である。また、発熱温度はミアンダ構造の発熱素子３を使用する場合には発熱素子３は金導体なので発熱素子３自体の耐電力は金の融点温度近くまであるので電源容量をあまり問題としない場合にはアルミの融点以上の温度をジュール熱で生み出すことも可能である。電源ライン２ａには比較的大きな電流が流れる場合があるが、発熱素子３は放熱性の良いセラミック基板１に密着しており、印字デュティも低いのでパターン幅を本実施の形態１では０．０５ｍｍとしたが、２ドット／ｍｍ密度の電源ライン２ａの配線パターンであっては、例えばパターン幅を０．１ｍｍとしても発熱素子３を形成する有効領域は略０．４ｍｍ近くあるので印字性能には影響を与えない。
【００５７】
また、本実施の形態１ではラベル３３は基材５０上に薄膜層５１を形成し、その上部にプライマー層５２をコーティングし、熱印板３４の発熱素子３のジュール熱で同時に薄膜層５１とプライマー層５２を剥ぎ取ったが、薄膜層５１は完全に選択印字する部分のドットを鮮明に表示するために設けたものであり、簡易印字にあっては、必ずしも必要ではなく例えば、着色された基材５０に市販の筆記性や印刷性を向上させた熱可塑性樹脂、合成繊維、又はポリマーと顔料を主成分とする熱溶融インクを直接塗布し、常温硬化後、不透明層５２としても良い。
【００５８】
また、不透明層５２は完全に不透明でなくても良く、地色が識別できる程度の半透明であっても良くなし地上の半濁色であっても良く上部に表示でする機密レベルや関連する記号・文字と基材の地色とが識別できるものであれば不透明層５２として使用可能である。逆に酸化防止したプライマー層５２を薄膜層５１上部に積層し、薄膜層５１を不透明層としても相応の効果がある。また、着色された基材５０は基材５０の表面に印刷して地色とした印刷層があっても良く、印刷層はホログラフィー技術を用いた印刷層であってもラベルの種類が特定でき機密レベル表示用のラベルとして大きな効果を奏する。また基材５０は０．１ｍｍ以下の薄膜の金属板であっても差し支えない。
【００５９】
図１９は機密レベルを印刷するラベル３３の形態を示した説明図であり、図１９（ａ）は袋綴じ用のラベルを示し、図１９（ｂ）は貼り付けラベルを示す。
袋綴じラベルの場合はＡ４サイズの用紙を綴じるには縦方向は２９７ｍｍ、横方向は重ねた用紙の両外側をラベルで綴じるので幅広サイズとし裁断して使用する。貼り付けラベルの場合は引き剥がしシール上に所定サイズのラベルを貼り付け使用する。ラベル上の領域１には機密レベルを押印などで表示するが、注意文言などを含めてあらかじめラベル上に周知の手段で印刷しておいても良い。
【００６０】
以上から絶縁性基板と、この絶縁性基板上にフォント構成する最小画素単位で等ピッチに電源ラインとグランドラインとを交互に延在させた導体パターンと、この導体パターンの隣接する前記電源ラインと前記グランドラインとの間に機密レベルを表示するフォントに従い選択的に発熱素子を形成する第１発熱部と、この第１発熱部以外の領域であって連続的もしくは部分的に発熱素子が形成された第２発熱部と、スイッチ操作によりワンショットパルス信号を複数のセルを有するシフト回路に入力し、前記セルの出力に接続された駆動回路から個々の電源ラインに電源を供給する制御回路とを備え、前記絶縁性基板を用紙に貼られたラベル面に押し当てることにより、前記スイッチが起動し、前記第１発熱部で発熱したジュール熱を前記ラベルの第１の所定領域に与えフォントを印字すると共に前記第２発熱部で発熱したジュール熱を前記ラベルの第２の所定領域に与えこの第２の所定領域に表示された文字又は記号を連続的もしくは部分的に消去するので、簡便な方法で機密レベルの等級変更が可能である。
【００６１】
また、用紙に接着され、着色された基材面上に熱可塑性の不透明層を積層し、この不透明層の所定領域に機密レベルが表示されたラベルの表面を加熱手段で加熱することにより前記所定領域の不透明層を面状に剥ぎ取ると共に前記所定領域以外の不透明層を選択的に剥ぎ取ることにより前記機密表示とは異なる表示を前記基材の着色により、所定領域以外に新たに表示するのでセキュリティレベルの高い印刷物の運用管理が可能となる。
【００６２】
実施の形態２．
実施の形態１では比較的ドット密度が粗く文字高さが大きいフォントで印刷物のラベルに印字する印字装置について述べたが、実施の形態２では、ドット密度が精細で文字高さは同一とした印字装置について述べる。
【００６３】
図２０は４ドット／ｍｍの密度で構成したセラミック基板１の導体パターン２上に発熱素子３を形成した場合のセラミック基板１の平面図である。図２０において０．２５ｍｍピッチで構成した電源ライン２ａとグランドライン２ｂとの間に厚膜抵抗材料を用いて発熱素子３を形成する場合には電源ライン２ａとグランドライン２ｂとを覆うように１ドット単位では０．３ｍｍＸ０．３ｍｍの面積の発熱サイズとする。なお、図２０中、図１と同一符号は同一又は相当部分を示す。
【００６４】
０．２５ｍｍのピッチで交互に電源ライン２ａとグランドライン２ｂとを配線した画素密度４ドット／ｍｍの発熱素子３では図１０に示すように最大０．７２ワットの１画素あたりの電力が必要である。従って、１画素あたりの印字電流は０．０６Ａとなる。また、文字高さを実施の形態１同様に５．５ｍｍとする場合には、１文字２４Ｘ２４ドットフォントとなる。この画素密度では電源ラインは１００個必要となるが、個々の電源ラインの最大印字電流は図１に示すような印字領域では２３．５ｍｍであるので４ドット／ｍｍの密度では１画素あたり０．０６Ａの電流となり、２ライン分同時に印字するので約１１．２８Ａの印字電流となり、実施の形態１の電流容量の半分で印字が可能となる。
【００６５】
なお、本実施の形態２では電源電圧をＤＣ１２Ｖとしているので発熱素子３の抵抗は２００Ωとなり、ミアンダ構造の発熱素子３の形成は困難であるが、電源供給電圧が５Ｖの場合には約３５オームの抵抗値となり、ミアンダパターンの導体パターン幅（Ｗ）を０．０１５ｍｍとすることにより形成可能である。
【００６６】
実施の形態３．
実施の形態１及び実施の形態２では、交互に配線された電源ライン２ａとグランドライン２ｂとのペアーに電流が流れ、電源ライン２ａは両側に設けたグランドライン２ｂに挟み込まれた１本の平行ラインなので２ライン分の印字を同時に行うので電流容量が大きくなるため実施の形態３では、１ライン分の印字でとどめ電流容量を半分にする方法について説明する。
【００６７】
以下、この発明の実施の形態３について図２１を用いて説明する。図２１は印刷物に印刷する印字装置の回路図であり、６０は発熱素子回路群２６のグランドラインを切替えるソリッドステートリレー（ＳＳＲ）やＭＯＳＦＥＴで構成した切替回路である。また、グランドライン２ｂは奇数番目のグランドライン同士を接続したＧＮＤｃｏと偶数番目同士を接続したＧＮＤｃｅとにＤＮＤｃを分割する。すなわち図２２（ａ）及び図２２（ｂ）に示すように奇数番のＧＮＤｃｏはセラミック基板１の表面端部で接続し、固定金具４でセラミック基板１の裏面側に電気接続するのに対して偶数番のＧＮＤｃｅは直接セラミック基板１の裏面側にセラミック基板１に２ｍｍピッチで設けたスルーホール部を介して配線する。
【００６８】
また、図２３（ａ）に示すようにＧＮＤｃｏは固定金具４を介して端子板５の一方の面にパターン接続し、ＧＮＤｃｅは端子版５の他方の面に絶縁性基板１と圧着してパターン接続する。また、図２３（ｂ）に示すようにＧＮＤｃｏは端子板５の端部のスルーホール部を介して端子板５のＧＮＤｃｏランドに接続し、ＧＮＤｃｅは端子板５の端部までパターンを引き出して端子板５のＧＮＤｃｅランドに接続する。
【００６９】
次に熱印板３４の発熱部３ａ、３ｂを駆動する制御回路の動作について図２４及び図２５を用いて説明する。図２４は熱印板を駆動する制御回路の回路であり、図２５は熱印板を駆動する制御回路のタイミングチャートである。図２４及び図２５においてＯｎｅＳｈｏｔ信号端子（ＭＰ）から出力されたフリップフロップ（Ｆ−Ｆ）のＤＡＴＡ（Ｄ）入力信号はクロック（ＣＬＫ）信号端子から出力されたＣＬＫの立ち上がりでＦ−Ｆに取り込まれる。取り込まれた入力信号が’Ｈ’の場合ＣＬＫの立下りでＦ−Ｆ出力（Ｑ）に’Ｈ’信号が発生する。
【００７０】
この信号は次段のＦ−ＦのＤ入力となり、入力信号に新たな’Ｈ’区間がなければこのまま終段のＦ−Ｆ出力まで順次送られる。各Ｆ−Ｆ出力はアナログスイッチ（ＡＳ）のゲートに接続され、アナログスイッチのゲートの’Ｈ’区間でロジック電源（５Ｖ）がリレー回路のバッファゲートをＯＮし、記録電源（１２Ｖ）から電流が流れる。この電流はＩＦケーブル２２を介して熱印板の電源ライン２ａのＣ１に流れる。記録電源の印加時間はＣＬＫの周期で決まり本実施の形態３では４０ｍｓである。各段が順次アナログスイッチを開閉するので、記録電源は電源ライン２ａのＣ１〜Ｃ５０までの５０回に分割して流れ印字を１回で終了する。印字に要する総時間は２０００ｍｓとなる。
【００７１】
ところで実施の形態１では記録電源から流れる記録電流は約２０Ａとしたが、本実施の形態３では、図２１に示す印字装置のＧＮＤラインはＧＮＤｃｏとＧＮＤｃｅとに分割し、切替回路６０のゲートにクロック（ＣＬＫ）信号の反転パルスと非反転パルスとを入力することによりＧＮＤｃ（ＧＮＤ）に接続するＧＮＤｃｏとＧＮＤｃｅとを時間的に交互に切替えることにより、実施の形態１及び実施の形態２では２ライン分の記録電流が流れるのに対し、1ライン分の記録電流が流れる。
【００７２】
従って、実施の形態１における記録電流が約２０Ａの場合には本実施の形態３の回路を使用すると１０Ａの記録電流となる。また、実施の形態２における記録電流が約１１．２８Ａの場合には本実施の形態３の回路を使用すると５．６４Ａとなる。さらに印字比率が１００％である領域１の印字が市松模様にすることで記録電流はそれぞれ約５Ａ、２．８２Ａとなる。領域２は文字や記号のフォント印字が主体なので印字比率は５０％以下であるから領域１の印字電流で最大電流が決まる。
【００７３】
以上から熱印板３４のＧＮＤラインを２分割し、１ラインごとに印字することにより駆動回路２１の印字電流が軽減され記録電源の大幅な省電力化を図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】この発明の実施の形態１による印刷物に印字する熱印板の平面図である。
【図２】この発明の実施の形態１による印刷物に印字する周辺部品を組み込んだ熱印板の側面図である。
【図３】文字や記号を画素単位で印刷する場合の説明図である。
【図４】この発明の実施の形態１による印刷物に印字する熱印板で発熱パターンの形成方法を説明する図である。
【図５】この発明の実施の形態１による印刷物に印字する熱印板の発熱パターン図である。
【図６】この発明の実施の形態１による印刷物に印字する熱印板のミアンダ構造の発熱パターン図である。
【図７】この発明の実施の形態１による印刷物に貼り付けるラベル位置を説明する図であり、図７（ａ）は袋綴じ部にラベルを使用する場合であり、図７（ｂ）は用紙にラベルを貼り付ける場合である。
【図８】社外秘マークのドット構成を説明する図である。
【図９】発熱素子の昇温状態を説明する図である。
【図１０】画素密度による電力と温度との関係を説明する図である。
【図１１】この発明の実施の形態１による印刷物に印字する熱印板の発熱素子がミアンダ形状で連続して形成されている場合の発熱部のパターン図である。
【図１２】この発明の実施の形態１による印刷物に印字する周辺部品を組み込んだ熱印板の発熱位置を変えた場合の平面図である。
【図１３】この発明の実施の形態１による印刷物に印字する印刷装置の回路図である。
【図１４】この発明の実施の形態１による印刷物に印字する熱印板を駆動する制御回路の回路である。
【図１５】この発明の実施の形態１による印刷物に印字する熱印板を駆動する制御回路のタイミングチャートである。
【図１６】この発明の実施の形態１による印刷物に印字する印刷装置の模式図である。
【図１７】この発明の実施の形態１による印刷物に印字する印刷装置のデザイン図である。
【図１８】この発明の実施の形態１による印刷物に貼り付けるラベルの断面図である。
【図１９】この発明の実施の形態１による印刷物に貼り付けるラベルの形態を示す平面図である。
【図２０】この発明の実施の形態２による印刷物に印字する熱印板の発熱パターン図である。
【図２１】この発明の実施の形態３による印刷物に印字する印刷装置の回路図である。
【図２２】この発明の実施の形態３による熱印板の接続方法を説明する図であり、図２２（ａ）は絶縁性基板の表面接続図、図２２（ｂ）は絶縁性基板の裏面パターン図である。
【図２３】この発明の実施の形態３による熱印板と端子板とのグランド接続を説明する図であり、図２３（ａ）は側面図、図２３（ｂ）は部分平面図である。
【図２４】この発明の実施の形態３による印刷物に印字する熱印板を駆動する制御回路の回路である。
【図２５】この発明の実施の形態３による印刷物に印字する熱印板を駆動する制御回路のタイミングチャートである。
【符号の説明】
【００７５】
１  絶縁性基板（セラミック基板）、  ２  導体パターン、  ２ａ  電源供給パターン(電源ライン)、  ２ｂグランドパターン（グランドライン）、  ２ｃ  幅広グランドパターン、  ２ｄ  ダミーグランドパターン、  ３  発熱素子、  ３ａ  第１発熱部、  ３ｂ  第２発熱部、  ４  固定金具、  ５  端子板、  ６  コネクタ、  ６ａ  コネクタピン、  ６ｂ  取り付け部、  １０  整流回路、  １１  制限抵抗、  １２  ツェナダイオード、  １３  平滑コンデンサ、  １４  ワンショット回路、  １５  シュミットトリガー回路、  １６  プルダウン抵抗、  １７  遅延コンデンサ（遅延手段）、  １８  非安定マルチ回路、  １９  シフト回路、  ２０  スイッチ回路、  ２１  駆動回路、  ２２インターフェースケーブル（ＩＦケーブル）、  ２３  グランドケーブル（ＧＮＤＬ）、  ２４  グランドケーブル（ＧＮＤｃ）、  ２５  接点スイッチ(スイッチ)、  ２６  発熱素子回路群、  ２７  制御回路、  ３０  台座、  ３１  弾性板、  ３２  用紙、  ３３  ラベル、  ３４  熱印板（加熱手段）、  ３５  ホルダー、  ３６  伸長ばね、  ３８  枢軸部、  ３９  コード、  ４０  アダプタ、  ４１  プラグ、  ５０  基材、  ５１  不透明層（薄膜層）、  ５２  不透明層（プライマー層  熱可塑性層）、  ５３  接着層、  ５４  引き剥がしシール、  ６０  切替回路。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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