(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材の一方の面に可逆性感熱記録層を有する可逆性感熱記録媒体に対してサーマルヘッドを相対的に移動させることによりオーバーライト印字を行う方法であって、
可逆性感熱記録媒体として、可逆性感熱記録媒体の全幅未満の幅を有する可逆性感熱記録のための記録領域と、この記録が行われる際の走行方向に関して前方に位置し、３ｍｍ以上の長さを有する予熱領域とを設けた可逆性感熱記録媒体を使用し、
前記サーマルヘッドの位置に前記予熱領域が到達した段階で前記サーマルヘッドの各加熱素子に予熱エネルギーの供給を開始し、
前記サーマルヘッドの位置に前記記録領域が到達したときに前記サーマルヘッドの各加熱素子に印字に必要な印字エネルギー又は消去に必要な消去エネルギーを供給すること、
を特徴とする可逆性感熱記録媒体のオーバーライト印字方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、温度の変化により透明度を変化させることで所望の文字、数字、記号、パターン等（以下「文字等」と記す）を可逆的に書き込むことが可能な可逆性感熱記録媒体に対して印字する方法に関し、とくに既に印字されている文字等を消去しながら新たな文字等をオーバーライト印字する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
可逆性感熱記録媒体は、その表面をサーマルヘッドで走査することで所望の印字を行うことができ、また不要な文字等を消去してそのあとに別の文字等を記録できるという利点のために、とくにカードの形態として広範な用途がある。
【０００３】
ここで、「可逆性感熱記録媒体」とは、図３に示すように、温度Ｔ1では白濁状態であり、これを温度Ｔ2からＴ3の範囲内に加熱し、ついで常温に戻すと透明状態になり、また温度Ｔ4以上に加熱し、ついで常温に戻すと白濁状態になるという変化を示し、これを可逆的に繰り返すことができるものを意味する。
【０００４】
このような可逆性感熱記録媒体において、最初に所望の文字等を印字した後に、この文字等を消去すると同時に新たな文字等を印字する、いわゆるオーバーライト（重ね書き）印字を行う場合には、複数の加熱素子をライン状に配列したサーマルヘッドを使用し、各加熱素子に対して、消去領域では透明状態が得られる小さいエネルギーを、また記録領域では白濁状態が得られる大きいエネルギーをそれぞれ供給して、可逆性感熱記録媒体に既に形成されていた文字等を消去すると同時に、新たな文字等を印字する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながらサーマルヘッドの各加熱素子は、その比較的大きい熱容量のために、印字または消去に必要な温度に到達するまでにある程度の時間が必要であり、したがって可逆性感熱記録媒体の印字または消去を行うべき領域に到達した時点で加熱のためのエネルギーが供給されても、所望の印字または消去が行えないという特性をもつ。
【０００６】
このようなエネルギー供給から所定温度に到達するまでのタイムラグの影響をなくすために、サーマルヘッドの各加熱素子に、あらかじめエネルギーを供給して蓄熱させておくことも考えられるが、印字または消去の必要のない待機時間にもエネルギーが供給され続けるので、電力消費量が増大するばかりでなく、常に加熱しておくことによりサーマルヘッドの寿命が短くなるという欠点がある。
【０００７】
この欠点を解消するために、可逆性感熱記録媒体に印字すべきデータを解析して、サーマルヘッドの各加熱素子に必要なエネルギーを予測して、実際の印字または消去に先立って加熱するような制御を行うプログラムを実行する演算装置をサーマルプリンタに搭載しておくことも提案されている（たとえば特願平２−２７８９号公報参照）。
【０００８】
この場合には、前述のようなエネルギーの無駄な消費は回避できるが、隣接する加熱素子からの熱の影響も無視できないばかりでなく、可逆性感熱記録媒体の特性としてそれ以前の印字の履歴によって印字または消去の特性が変化するので、膨大なプログラムを組んだとしても、予熱の精度を高めて所定の効果を得るのはきわめて困難である。
本発明の目的は、前述のような従来のオーバーライト印字の欠点を解消し、簡単な制御で確実に消去および印字を行うことができる可逆性感熱記録媒体のオーバーライト印字方法を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、基材の一方の面に可逆性感熱記録層を有する可逆性感熱記録媒体に対してサーマルヘッドを相対的に移動させることによりオーバーライト印字を行う方法であって、
可逆性感熱記録媒体として、可逆性感熱記録媒体の全幅未満の幅を有する可逆性感熱記録のための記録領域と、この記録が行われる際の走行方向に関して前方に位置し、３ｍｍ以上の長さを有する予熱領域とを設けた可逆性感熱記録媒体を使用し、
前記サーマルヘッドの位置に前記予熱領域が到達した段階で前記サーマルヘッドの各加熱素子に予熱エネルギーの供給を開始し、
前記サーマルヘッドの位置に前記記録領域が到達したときに前記サーマルヘッドの各加熱素子に印字に必要な印字エネルギー又は消去に必要な消去エネルギーを供給すること、
を特徴とする可逆性感熱記録媒体のオーバーライト印字方法が提供される。
【００１０】
すなわち本発明においては、可逆性感熱記録媒体に対して所望の印字を行うのに際して、この可逆性感熱記録媒体の走行方向に関して前方の位置に予熱領域を、その後方に印字領域を設け、サーマルヘッドが実際に印字または消去を行う直前の段階で、各加熱素子を所定の温度まで予熱する。この予熱温度としては、白濁状態が得られる温度とするのがよく、具体的には印字エネルギーと同等のエネルギーをサーマルヘッドに印加する。したがって、サーマルヘッドが予熱領域の終端に達したときには、各加熱素子の温度はすでに印字（白濁化）温度に達して安定しているため、その後方の印字領域では所定のエネルギーを供給するだけで、プログラムによる制御等の必要がなく、確実な印字または消去を行うことが可能である。
【００１１】
また予熱はサーマルヘッドの全ての加熱素子について均等に行えばよく、さらにサーマルヘッドに印加するエネルギーは予熱も含めて印字エネルギーと消去エネルギーの２種類でよいので、その制御はきわめて簡単である。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の方法にしたがってオーバーライト印字を行うための可逆性感熱記録媒体の一例を示し、この可逆性感熱記録媒体の少なくとも一方の面に、オーバーライト時の走行方向すなわち印字方向に関して前方の位置に予熱領域が、またその後方の位置に印字領域がそれぞれ設けられている。
【００１３】
この例では、印字領域は可逆性感熱記録媒体の全幅よりもやや狭い幅と、全長の約３／４の長さを有する長方形の形態を有し、予熱領域はその残りの部分全体を占めている。予熱領域の幅は、少なくとも印字領域の幅と同じであればよく、また長さは、サーマルヘッドの各加熱素子を、常温から所望の予熱温度まで上昇させるのに必要な時間に応じて決定される。
【００１４】
図２は、この可逆性感熱記録媒体の層構成を示している。図２において、符号１で示す基材上に、金属蒸着層２、可逆性感熱記録層３、および保護層４がこの順序で形成され、所望の印字領域を除く部分に、必要に応じて、印刷層５および印刷保護層６が設けられている。印刷層５は、予熱中のサーマルヘッドとの接触によって予熱領域、すなわち印字領域以外の領域に何らかのマークが形成されたときに、これを外部からは目視できないようにする隠蔽の目的で設けられるもので、本発明において必須のものではない。
【００１５】
基材１として、たとえばポリエチレンテレフタレート、エポキシ樹脂、ポリ塩化ビニルおよびポリカーボネート等の合成樹脂シート、あるいは合成紙等を用いることができる。
【００１６】
金属蒸着層２は、アルミニウム、スズ等の金属を蒸着により数百オングストローム、好ましくは３００〜１０００オングストロームの厚さに形成され、その上に形成される可逆性感熱記録層４の文字等の情報を反射光で見やすくするものである。
【００１７】
可逆性感熱記録層３は、樹脂Ａからなる樹脂母材、有機低分子物質、および必要に応じて添加される低Ｔｇ樹脂を有機溶剤に溶解した塗料を用い、金属蒸着層２上に、ワイヤーバーのような適宜の塗布手段により塗布、乾燥して、たとえば約５μｍの厚さに設けられる。
【００１８】
保護層４は、可逆性感熱記録層３を保護したり、その上に設けられる印刷層５の密着性を向上させるために必要に応じて設けられる。印刷保護層６は、印刷層５を保護するためのものである。
【００１９】
実際のオーバーライト操作は、図１および図２に示した可逆性感熱記録媒体を、予熱領域が先端になるようにサーマルプリンタ（図示せず）に挿入し、通常のオーバーライトと同様の操作で行われるが、唯一の相違は、サーマルヘッドがまず予熱領域の表面に接触した時点で各加熱素子に予熱のためのエネルギーが供給され、ついで印字領域に達した後に通常の印字および消去によるオーバーライトが行われる、ということである。
【００２０】
サーマルヘッドに対する可逆性感熱記録媒体の走行速度は、一般的なサーマルプリンタでは２７ｍｍ／ｓｅｃ程度であるので、可逆性感熱記録媒体の走行方向に関して予熱領域が２．７ｍｍの長さで形成されているとすれば、この予熱領域を通過するのに約０．１秒を要することになる。予熱時間は長い方が望ましいが、本発明者の実験によれば、サーマルヘッドの各加熱素子の予熱時間は０．１秒程度で十分であるが、好ましくは０．２秒もしくはそれ以上であることが確認された。すなわち予熱領域の好ましい長さは、一般的なサーマルプリンタを基準にすれば、約３ｍｍ以上、より好ましくは約６ｍｍ以上である。この予熱されたサーマルヘッドにより、印字領域ではその始点から満足すべき条件でオーバーライトが行われることになる。またサーマルヘッドが予熱領域の表面に接触しているため、熱が可逆性感熱記録媒体に拡散し、したがってサーマルヘッドが過剰に加熱されて加熱素子が断線するおそれもない。
【００２１】
なお可逆性感熱記録媒体が挿入される前にサーマルヘッドを予熱しても同様の効果が得られるが、可逆性感熱記録媒体に接触していない状態でサーマルヘッドにエネルギーを供給するとオーバーヒートの状態になり、サーマルヘッドの寿命が極端に短縮されるので実用にならない。
【００２２】
また図１および図２の構成の可逆性感熱記録媒体において、予熱領域の表面を構成する印刷保護層に、シリカのような充填剤を添加しておくことにより、これに接触したサーマルヘッドをクリーニングする効果も得られる。
【００２３】
【実施例】
以下に本発明の実施例を、本発明の範囲外の比較例とともに示す。なお実施例および比較例において、「部」はすべて重量部を表す。
【００２４】
（実施例１〜４および比較例１〜２）
以下の操作により、図１および図２に示した構成の可逆性感熱記録媒体を作成した。
【００２５】
まず、厚さ約１８８μｍのポリエチレンテレフタレートのシートからなる基材１の表面に、金属蒸着層２を設け、その上に、下記の組成の可逆性感熱記録塗料を約５μｍの厚さに塗工し、１３０℃で１分乾燥して可逆性感熱記録層３を形成した。
【００２６】
ドデカン二酸                                                ５部
１，１８−オクタデカメチレンジカルボン酸ジステアリル      ２５部
樹脂Ａ                                                  １１０部
固形分２７％メチルエチルケトン／トルエン溶液
ポリビニルアルコールのポリマー組成重量比６％
アクリル酸の官能基数３
光重合開始剤                                                １部
（チバガイギー（株）製、商品名「イルガキュア２９５９」）
テトラヒドロフラン                                      ６００部
つぎに、１６０Ｗ／ｃｍ×１灯の紫外線ランプを用いて３０ｍ／ｍｉｎで紫外線を照射して樹脂母材を硬化させ、乾燥膜厚５μｍの記録層を形成した。
【００２７】
ここに形成された記録層上に、下記の組成の塗料をバーコーティングにより塗布した。
【００２８】
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この塗料を、８０℃のオーブン中で１分間乾燥させた後、１６０Ｗ／ｃｍ×３灯の紫外線ランプで３０ｍ／ｍｉｎで紫外線を照射して硬化させ、乾燥膜厚２μｍの保護層４を形成した。
【００２９】
つぎに、保護層４上にオフセット印刷で予熱領域を覆う印刷層５を設け、さらにその上に印刷保護層６を設けた。
【００３０】
同様の操作で得られた多数のサンプルについて、市販のサーマルプリンタを用いて、予熱領域の長さ、種々の環境温度、印字エネルギー、および消去エネルギーを変化させてオーバーライト印字を行った。
【００３１】
使用したサーマルプリンタにおけるオーバーライト条件を下に示す。なお予熱領域でサーマルヘッドに印加したエネルギーは、印字エネルギーと同じ大きさである。
【００３２】
サーマルヘッド：８dots／mm，1300Ω
印加電圧：  ２４Ｖ
印字速度：２７mm/sec
パルス同期：４．１２msec/line
得られた印字の印字濃度図１の点▲１▼および▲２▼で、また消去濃度を点▲３▼および▲４▼の位置で測定し、その結果をまとめて下記の表１に示す。合わせてまた比較のために、予熱を行わなかったものについての結果も併せて示す。
【００３３】
【表１】
0003877239.tif 000003
表１から明らかなように、本発明の方法にしたがって、印字領域の前に適度な予熱を行った実施例１〜４では、印字開始点に最も近い点▲１▼と、印字終了点に近い点▲２▼との間で印字濃度にほとんど差が認められず、また消去濃度についても、消去開始点に最も近い点▲３▼および印字終了点に近い点▲４▼において同等の消去結果が示されている。またこの結果は、環境温度の変化にも影響されない。
【００３４】
これに対して予熱を行わなかった比較例１では、エネルギー不足のために、印字および消去開始直後の位置でそれぞれ印字、消去不良となっている。また印字エネルギーを高く設定した比較例２では、印字は良好であったが、オーバーライト後半でエネルギー過多となり、消去不良となった。
【００３５】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明によれば、可逆性感熱記録媒体に、その走行方向に関して前方の位置に予熱領域を、その後方に印字領域を設け、印字領域に到達する前にサーマルヘッドを予熱領域に接触させた状態でこれにエネルギーを供給して予熱しておくことにより、オーバーライト印字に際して、その始点から明瞭な印字／消去を行うことが可能である。
【００３６】
またサーマルヘッドの予熱の開始は、可逆性感熱記録媒体の挿入から一定時間後に所定の時間だけ行えばよいので、通常のサーマルプリンタの制御シーケンスをわずかに変更するだけでよく、きわめて高い実用性を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明のオーバーライト印字方法に適用される可逆性感熱記録媒体の平面図。
【図２】  図１のＡ−Ａ’線に沿った断面図。
【図３】  本発明が対象とする可逆性感熱記録媒の加熱温度に対する反射濃度の推移を示すグラフ。
【符号の説明】
１    基材
２    金属蒸着層
３    可逆性感熱記録層
４    保護層
５    印刷層
６    印刷保護層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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