(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
１枚の耐熱性基板上に可逆性感熱記録材料の消去の際の進行方向と直角方向に延びる帯状の発熱層が複数本並設して設けられ、該帯状の発熱層のそれぞれの長手方向に沿って電流を流せるように両端部に電極が形成され、前記帯状の発熱層の少なくとも１つに電流を流して加熱した状態で、該帯状の発熱層上に可逆性感熱記録材料を通過させることにより該可逆性感熱記録材料の記録を消去する可逆性感熱記録材料用消去ヘッドであって、前記複数の帯状の発熱層の少なくとも１つが１０００〜３５００ｐｐｍ／℃の抵抗温度係数を有する発熱層からなり、該発熱層に該発熱層より抵抗値および抵抗温度係数が小さい抵抗が直列に接続されることにより、該発熱層の抵抗値を測定して該発熱層の温度を測定し得るように、前記少なくとも１つの発熱層が設けられてなる可逆性感熱記録材料用消去ヘッド。
【請求項２】
複数の帯状の発熱層のうち少なくとも２つが互いに異なる幅からなることを特徴とする請求項１に記載の可逆性感熱記録材料用消去ヘッド。
【請求項３】
複数の帯状の発熱層のうち少なくとも２つが互いに異なる電気特性を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の可逆性感熱記録材料用消去ヘッド。
【請求項４】
耐熱性基板及び該耐熱性基板上に並設された複数の帯状の発熱層を有し、前記複数の帯状の発熱層の少なくとも１つは、該帯状部分の一部が非発熱部に形成されてなる可逆性感熱記録材料用消去ヘッド。
【請求項５】
並設された複数の帯状の発熱層を有する可逆性感熱記録材料用消去ヘッドの制御方法であって、前記複数の帯状の発熱層が１０００〜３５００ｐｐｍ／℃の抵抗温度係数を有する発熱層を含み、前記抵抗温度係数を有する発熱層の抵抗値を測定し、測定された抵抗値に基づき当該発熱層の発熱温度を推測し、推測された発熱温度を所望の発熱温度と対比し、該対比の結果に基づき前記発熱層の発熱温度を調整することを特徴とする可逆性感熱記録材料用消去ヘッドの制御方法。
【請求項６】
前記複数の発熱層の少なくとも１つを消去に使用しないで、該消去に使用しない発熱層の抵抗値を測定してその抵抗値から前記複数の発熱層が設けられている基板の温度を推測し、推測された前記発熱層の発熱温度および前記基板の温度と所望の発熱温度とを対比して前記発熱層の発熱温度を調整する請求項５記載の可逆性感熱記録材料用消去ヘッドの制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、可逆性感熱記録材料用消去ヘッド及びその制御方法に関し、詳しくは記録済みの可逆性感熱記録材料の記録を消去する消去ヘッド及びその制御方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、例えば紙、不織布、織布、塩化ビニール、ポリエチレンテレフタレート等の合成樹脂、金属、ガラス等からなるフィルム状、シート状、カード状等の支持体上に加熱により発色と消色を可逆的に繰り返し行える可逆性感熱記録層からなる記録部を設けた可逆性感熱記録材料（リライタブルカード）が広く使用されるようになってきている。
【０００３】
前記可逆性感熱記録層は、図１５に示すように、（ａ）特定の温度領域である記録（発色）温度領域（例えば１７０℃前後）への加熱により発色し、（ｂ）前記温度領域より低い温度領域である消去（消色）温度領域（例えば１４０℃前後）への加熱により消色し、それ以下の温度領域である不変温度領域では発色状態或いは消色状態が維持されるという特性を有するものであり、例えばロイコ化合物及び顕色剤を含有し、比較的高温において両者が融け合い、分子レベルで混じり合って反応し、急冷によって混じり合ったまま固化されて発色状態が保持され記録を行い、一方高温に加熱した後徐々に冷却することによりロイコ化合物と顕色剤とを別々に結晶化させたり、ロイコ化合物及び顕色剤の融点以下の特定温度領域にある一定時間保持することによりロイコ化合物と顕色剤とを徐々に層分離させて結晶化させたりして消色することにより消去するものや、染料前駆体と熱によりこれを発色、消色させる顕減色剤からなるものなど、透明／発色或いは発色／消色の熱的変化を利用したものが用いられている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来、上述のような可逆性感熱記録材料への記録及び消去は、ゴムローラ等の回転搬送手段により可逆性感熱記録材料を搬送しつつサーマルヘッド等の発熱手段の発熱部に可逆性感熱記録材料の記録部を接触又は非接触にて加熱することにより行われている。しかしながら、記録された可逆性感熱記録材料の消去においては、十分な加熱温度制御を行わないまま経験的に決められたラフな加熱温度等の消去条件で行われているため、周囲の環境の変化や発熱体自体の熱暴走等の温度上昇による過熱等によりしばしば不完全な消去が生じてしまう。また、サーマルヘッドのように単体（一本）の帯状発熱体により加熱して消去を行うために、十分な時間加熱することができず、さらに加熱温度勾配も限られた条件でしかできず、消去前の記録画像の残像が残るといった不具合が生じる場合がある。
【０００５】
本発明は、このような現状に鑑みなされたものであり、加熱時間及び加熱温度、さらに加熱温度勾配の多様な制御を実現することにより、可逆性感熱記録層の発色／消色特性に適応したより最適な消去条件で可逆性感熱記録材料の消去を行うことができるようにすることで消去をより完全に行い、記録及び消去を繰り返した場合の可逆性感熱記録材料の品質劣化の速度を格段に緩和し得る可逆性感熱記録材料用の消去ヘッド及び消去ヘッドの制御方法を提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
以上のような目的を達成するために、本発明は、複数の帯状発熱層を並列に設けることを特徴とする。より具体的には、本発明は以下の消去ヘッド、その制御方法及び消去方法に係るものである。
【０００７】
（１）１枚の耐熱性基板上に可逆性感熱記録材料の消去の際の進行方向と直角方向に延びる帯状の発熱層が複数本並設して設けられ、該帯状の発熱層のそれぞれの長手方向に沿って電流を流せるように両端部に電極が形成され、前記帯状の発熱層の少なくとも１つに電流を流して加熱した状態で、該帯状の発熱層上に可逆性感熱記録材料を通過させることにより該可逆性感熱記録材料の記録を消去する可逆性感熱記録材料用消去ヘッドであって、前記複数の帯状の発熱層の少なくとも１つが１０００〜３５００ｐｐｍ／℃の抵抗温度係数を有する発熱層からなり、該発熱層に該発熱層より抵抗値および抵抗温度係数が小さい抵抗が直列に接続されることにより、該発熱層の抵抗値を測定して該発熱層の温度を測定し得るように、前記少なくとも１つの発熱層が設けられてなる可逆性感熱記録材料用消去ヘッド。
【０００８】
上記（１）の消去ヘッドによれば、複数の帯状の発熱層を並列に設けているので、可逆性感熱記録材料の搬送速度を変化させる必要なく加熱時間を短くしたり長くしたりできるので、各種可逆性感熱記録層の特性に応じた最適な消去温度条件に、より近づけることができる。また、各々の発熱層に異なる電圧を印加することにより、異なる発熱温度とし得るので、加熱、冷却速度の幅広い制御により予熱、徐冷などが可能となり、加熱温度勾配を多様に設定できるのである。
さらに、１０００〜３５００ｐｐｍ／℃という正に高い抵抗温度係数の発熱層を含むので、該発熱層は発熱させた場合ある温度まで達するとその温度で飽和状態になり易く所望の加熱温度に制御しやすいのである。また、発熱温度に対する抵抗値変化が大きく、抵抗値変化の測定を容易に行え、該抵抗値変化に基づき発熱層の発熱温度の制御を有利に行うことができる。したがって、可逆性感熱記録材料に対する加熱温度を精度よく行うことができる。
【０００９】
さらに、複数の発熱層のうち何れか１本を使用し、他を予備としておけば、たとえその内の１本が故障した場合であっても他の発熱層を代替で使用できるので、実質的に消去ヘッドの寿命を著しく伸ばすことができる。
【００１０】
（２）複数の帯状の発熱層のうち少なくとも２つが互いに異なる幅からなることを特徴とする上記（１）に記載の可逆性感熱記録材料用消去ヘッド。
【００１１】
上記（２）の消去ヘッドによれば、幅の異なる帯状の発熱層を設けているので、同じ印加電圧においても発熱層の発熱温度を変えることができるとともに、各々の発熱層で異なる様々な電圧を印加することにより、より幅広い加熱温度制御を可能とし得る。また、異なる幅の発熱層を有するので、発熱層の幅によって加熱時間を短くしたり長くしたりでき、加熱温度との組み合わせにより多様な加熱温度勾配の設定の制御が可能となる。
【００１２】
（３）複数の帯状の発熱層のうち少なくとも２つが互いに異なる電気特性を有することを特徴とする上記（１）又は（２）に記載の可逆性感熱記録材料用消去ヘッド。
【００１３】
上記（３）の消去ヘッドによれば、例えばシート抵抗、抵抗温度係数等の電気特性の異なる発熱層を並列に設けているので、より一層幅広い加熱温度の制御が可能となる。
【００１６】
（４）耐熱性基板及び該耐熱性基板上に並設された複数の帯状の発熱層を有し、前記複数の帯状の発熱層の少なくとも１つは、該帯状部分の一部が非発熱部に形成されてなる可逆性感熱記録材料用消去ヘッド。ここに非発熱部とは、比抵抗の小さい導体部分からなり、電流は流れるが抵抗損が殆どなく、可逆性感熱記録材料の記録を消去するほど発熱しない部分を意味する。
【００１７】
（４）の消去ヘッドによれば、可逆性感熱記録材料（カード）を列状に消去しないで、一部の記録を残すことができる。すなわち、一般的には可逆性感熱記録材料に記録されているものを消去する場合、カードの幅の長さに合せて発熱層が形成された消去ヘッド上を、カードを移動させながら（走査しながら）行うが、（５）の消去ヘッドによれば、発熱層の一部が非発熱部になっているため、その非発熱部の上を通るカードの部分は加熱されず、消去が行われず、カードの一部は列状に消去されないで記録が残存することになる。その結果、書き換える必要のない決まり事項は一々消去して再度書込みをするということをしないで、そのまま残しておくことができる。本発明の場合、発熱層が複数個あるため、それぞれの発熱層の非発熱部を異なる位置に形成しておくことにより、消去の際に使用する発熱層の組合せを選ぶことにより、カードの所望の範囲を消去しないで書き換えることができる。
【００２０】
（５）並設された複数の帯状の発熱層を有する可逆性感熱記録材料用消去ヘッドの制御方法であって、前記複数の帯状の発熱層が１０００〜３５００ｐｐｍ／℃の抵抗温度係数を有する発熱層を含み、前記抵抗温度係数を有する発熱層の抵抗値を測定し、測定された抵抗値に基づき当該発熱層の発熱温度を推測し、推測された発熱温度を所望の発熱温度と対比し、該対比の結果に基づき前記発熱層の発熱温度を調整することを特徴とする可逆性感熱記録材料用消去ヘッドの制御方法。
前記複数の発熱層の少なくとも１つを消去に使用しないで、該消去に使用しない発熱層の抵抗値を測定してその抵抗値から前記複数の発熱層が設けられている基板の温度を推測し、推測された前記発熱層の発熱温度および前記基板の温度と所望の発熱温度とを対比して前記発熱層の発熱温度を調整することにより、連続的に使用することにより発熱体を取り付けた基板自体の温度が上昇しても、発熱体の温度を正確に制御することができる。
【００２１】
上記（５）の消去ヘッドの制御方法によれば、複数の帯状の発熱層を並列に設けているので、可逆性感熱記録材料の搬送速度を変化させる必要なく加熱時間を短くしたり長くしたりできるとともに、１０００〜３５００ｐｐｍ／℃という正に高い抵抗温度係数の発熱層を含むので、該発熱層は発熱温度に対する抵抗値変化が大きく、抵抗値変化の測定を容易に行え、該抵抗値変化に基づき発熱層の発熱温度の変化を的確に推測でき、発熱層の発熱温度の制御を精度よく行うことができる。また、抵抗温度係数が正に高い発熱層を用いるので、該発熱層を発熱させた場合ある温度まで達するとその温度で飽和状態になり易く所望の加熱温度に制御しやすいのである。したがって、各種可逆性感熱記録層の特性に応じた最適な消去条件に、より近づけて可逆性感熱記録材料の消去を行うことができる。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づき実施の形態の一例を説明することにより、本発明の特徴とするところをより詳細に説明する。
【００３０】
図１は、本発明の第１の実施形態に係る消去ヘッドＡを示す概略表面図であり、図２はその裏面図である。これらの図において、消去ヘッドＡは耐熱性の板状基板１の表面上の幅方向端部に、長手方向に延びる２本の帯状の発熱層２ａ、２ｂが略平行に形成されている。
【００３１】
耐熱性基板１は、例えば長さ約５０ｍｍ、幅約７．５ｍｍ、厚さ約０．６ｍｍの略矩形状板からなり、その材質としては例えばアルミナ等のセラミックスを用いることができ、この他使用時の発熱温度条件において耐熱性を有し、少なくとも発熱層を設ける面が絶縁性を有するものであればよく、ガラスエポキシ等の樹脂系材料、表面に絶縁膜が設けられたステンレス等からなる金属板、ガラス系材料等を広く使用することができる。なお、本実施形態では、耐熱性基板１として、アルミナ基板を用い、その上面には図示しないがガラス層をコートしている。
【００３２】
２本の発熱層２ａ、２ｂは、例えばＡｇ＋Ｐｄのペーストを塗布して形成したり、これにさらにＲｕＯ2を加えたものを使用することができる。Ａｇ-Ｐｄ合金からなる場合、シート抵抗を１００ｍΩ／Ｓｑ〜２００ｍΩ／Ｓｑが得られ、両者の比率により温度係数を変えることができる。また、導体（電極）として使用する場合、Ａｇが多い程抵抗を低くすることができる。大きさは、例えば幅約１ｍｍ、厚さ約１０μｍの直線状で、例えば０．３ｍｍ離間して略平行に絶縁基板１の長手方向の長さいっぱいに印刷形成され、その抵抗値を約２０Ω、抵抗温度係数を約１５００ｐｐｍ／℃（温度が１００℃変化すると抵抗値が１５％変化する）としている。本発明において、発熱層の発熱層の幅及び間隔は、これに限定されず、可逆性感熱記録材料の記録部材料の特性と消去時の可逆性感熱記録材料の搬送速度との関係により適宜適切な条件とすればよい。また、発熱層の抵抗温度係数は正に高いほうが好ましく、特に１０００〜３５００ｐｐｍ／℃の材料を用いて形成するのが好ましい。抵抗温度係数が正に高いほうが発熱させた場合、より早く温度が飽和状態となり、高温時の温度安定性に優れているからであり、熱暴走等による加熱を防止できるからである。また、抵抗温度係数が正に高いということは、温度変化に対する抵抗値変化が大きいことであるから、発熱させた状態における抵抗値測定により基準抵抗値からのずれにより実際の発熱温度の推測が容易に精度よく行え、印加電圧を調整することにより所望の発熱温度からのずれを修正し易くなるのである。
【００３３】
また、耐熱性基板１の表面左端部には、２本の発熱層２ａ、２ｂの一端を電気的に接続する、例えば銀・パラジウム合金等の良導電体からなる電極３ａが印刷形成され、さらに耐熱性基板１の表面右端部には、２本の発熱層２ａ、２ｂのそれぞれの一端と電気的に接続する一対の電極３ｂ、３ｃが印刷形成されている。
【００３４】
なお、２本の発熱層上には、磨耗及び異物付着によるショートの防止として、例えばガラス等からなる保護層を設けてもよい。本実施形態では、図示しないがガラス層を設けている。
【００３５】
そして、図２に示すように、３つの電極３ａ、３ｂ、３ｃは、それぞれ耐熱性基板１の幅方向側端面を介して裏面へと延設されている。しかし、裏面に延設しなくても、各電極を表面側に形成することもできる。
【００３６】
さらに、耐熱性基板１の裏面中央部には一対の電極３ｄ、３ｅが印刷形成され、温度検出素子であるチップ状のサーミスタ４が搭載されている。このサーミスタ４は、例えば２５℃における抵抗値約１０Ω、Ｂ定数約３４３９Ｋのものを用いることができる。
【００３７】
図３は上述の消去ヘッドＡをユニット化した消去ユニットＢの一例を示す平面図であり、図４はその側面図である。消去ユニットＢは、例えばアルミニウム等からなる基台５上に消去ヘッドＡ及びその電極引き出し用の例えばフレキシブル回路基板等からなる略矩形状の配線基板６が設けられている。また、基台５は例えば約長さ５０ｍｍ、約幅２５ｍｍ、最大厚み約５ｍｍからなる平面視略矩形状のものであり、消去ヘッドＡと同じ長さとしている。
【００３８】
図４に示すように、配線基板６は、基台５の上面にその長手方向に延びるように形成された３つの段部５ａ、５ｂ、５ｃのうち最も低い位置の段部５ａ上において、その一方側端縁を段部５ａとこれに連続する中位の段部５ｂとの段差壁に押し当てられるように位置決めされ、対向する他方側端部を基台５から突出して載置されている。段部５ｂと段部５ａとの段差は、配線基板６の厚みと略同等に形成されている。
【００３９】
また、消去ヘッドＡは、段部５ｂ上において、その長さ方向の一方側端縁を段部５ｂとこれに連続する最も高い位置の段部５ｃとの段差壁に押し当てられるように位置決めされ、対向する他方側端部を段部５ｂから突出して配線基板６の一方側端部上に重なるように接着剤７により貼着して固定されている。段部５ｃと段部５ｂとの段差は、消去ヘッドＡの厚みよりも小さく僅かであり、段部５ｃの幅も細く形成されており、消去ヘッドＡはその発熱層２ａ、２ｂが形成される側の端縁が基台５の端縁にほぼ沿うように設けられている。配線基板６は、一方側端部を消去ヘッドＡにより押圧され、他方側端部を２つのネジ８ａ、８ｂによって基台に止められている。
【００４０】
そして、消去ヘッドＡの裏面に設けられた電極３ａ〜３ｅは、消去ヘッドＡと配線基板６との重なる部分において配線基板６の端子と接続され、配線基板６の突出する他方側端部の端子６ａ〜６ｅにそれぞれ引き出される。
【００４１】
次に、本発明に係る消去装置について説明する。図５は、その概略側面図である。消去ユニットＢは、端子６ａ〜６ｅが設けられ突出する配線基板６の他方側端部を消去装置に設けられたコネクタに差し込まれて制御回路と接続される（図示してない）。そして、消去ユニットＢに搭載された消去ヘッドＡの発熱層２ａ、２ｂと対向するように回転手段である円形のゴムローラＣが配置されている。回転手段としては、ロール状のものであれば特に限定されることなく用いることができ、例えばシリコンゴム等の耐熱性に優れ、摩擦係数の高い弾性材料を金属等の芯材の表面に被覆したものを好ましく用いることができる。
【００４２】
また、図示しないがゴムローラＣと消去ヘッドＡとの位置関係を調整する位置調整手段を備えている。この位置調整手段としては、特に限定されず、ゴムローラＣの回転軸から消去ヘッドＡの発熱部（発熱層２ａ、２ｂ）への垂線に対して略直角方向へ相対的に水平移動を行える機構であれば広く用いることができ、例えば消去ユニットＢの基台５にボールネジを螺着し、該ボールネジを、減速機を介してステッピングモータに接続しておけば、ステッピングモータの回転に伴うボールネジの回転により、消去ユニットＢを所定寸法水平移動可能とできる。しかし、この消去ユニットＢをゴムローラＣの回転軸の廻りに回転させることによっても、発熱部とゴムローラＣとの位置関係を変えることもできる。
【００４３】
また、本発明の消去ヘッドは、複数の帯状の発熱層を有するため、通常１本の発熱層を使用して消去を行うようにし、この発熱層の故障時の予備としてその他の発熱層を使用することもでき、図６（ｃ）に示すように、１本の発熱層２ａの直上にゴムローラＣの回転軸を位置させて消去を行い、この発熱層２ａが故障した場合にもう１本の発熱層２ｂの直上にゴムローラＣの回転軸が位置するように位置調整して（図６（ｂ））使用するように、前記位置調整手段により使用する発熱層の直上に回転手段の回転軸が位置することができる。しかし、図６（ａ）に示すように、２つの発熱層２ａ、２ｂの中心部の直上にゴムローラＣの回転軸Ｏが位置するように設けることにより、書込み（プリント）及び消去を多数回繰り返しても、板状の可逆性感熱記録材料Ｄの反りなどによる変形を防止することができ、耐久性を向上させることができると共に、記録の信頼性を向上させることができるため、特に好ましい。
【００４４】
すなわち、感熱記録材料Ｄは塩化ビニールなどのプラスティックからなる板状のカードであり、消去の際には、消去ヘッドにより１２０〜１５０℃程度まで温度が上昇するため、加熱・冷却が繰り返される。従来の発熱層２が１本の消去ヘッドにより消去をする場合は、ゴムローラＣにより押し付けられる部分と、発熱層２により温度を上昇させる部分とが同じところであるため、温度と圧力との関係で、図６（ｄ）に示されるように、感熱記録材料Ｄの両側が下向きに反り、消去の回数が多くなる程この反りが大きくなったり、カール状になる。そのため、保管するにも保管し難くなり、また、つぎの記録を正確にすることができず、記録消去の回数に限度があり、寿命が短いという問題があった。一方、この種の感熱記録材料を用いたカードは、通常５００回以上の書込み（プリント）、消去に耐えることが期待されている。
【００４５】
しかし、本発明による複数の発熱層を有する消去ヘッドを用い、その２つの発熱層の間隙部にゴムローラＣ等の回転体の回転軸Ｏを位置させることにより、図６（ｅ）に示されるように、発熱層２ａ、２ｂの中間部で感熱記録材料Ｄを押し下げるため、その間隙部では発熱層２ａ、２ｂ表面よりも下がり、両サイドが上方に向く力がかかる。その結果、発熱層２ａ、２ｂによる加熱の力とゴムローラＣによる押圧力とがマッチングし、殆ど反りを生じさせることが無くなり、書込み及び消去を多数回繰り返しても、カードの反りが大きくなったり、カール状になるという現象は起きず、５００回以上の書込み、消去を繰り返しても、カード保管の障害になったり、記録の信頼性が低下するという問題は発生しない。
【００４６】
このように消去ヘッドと回転手段との位置調整を行い、さらに各発熱層の発熱温度を調整することにより、予熱、徐冷の効果を付与させたり、加熱時間を長くするなど調整して可逆性感熱記録材料の消去を行うこともできるのである。
【００４７】
また、可逆性感熱記録材料Ｄの記録層の厚さ、感度、発熱層の故障などを検知して自動的に消去ユニットＢとゴムローラＣとの位置関係を調整するようにしてもよい。
【００４８】
さらに、必要に応じて消去ユニットＢ又はゴムローラＣに、例えばバネ等の付勢手段を取り付けることにより、これらを相対的に押圧させるようにしてもよい。このようにするときは、許容し得る可逆性感熱記録材料の厚みの範囲を広くし得る。
【００４９】
このような構成からなる消去装置のカード挿入口から挿入されたカード状の可逆性感熱記録材料Ｄは、ゴムローラＣと消去ユニットＢとの間において、矢印９の方向へのゴムローラＣの回転による摩擦により巻き込まれるようにして矢印８の方向へ搬送移動され、消去ヘッドＡの発熱層２ａ、２ｂ上で加熱された後、消去装置から搬出されて、消去が行われる。
【００５０】
次に、本発明の消去方法について説明する。上述した消去ヘッドＡを、例えば印加電圧ＤＣ２４Ｖ、印加率１０〜３０％のパルスで作動させて可逆性感熱記録材料Ｄの記録を消去する場合について説明する。図７は、消去ヘッドＡの発熱部の温度分布を示す図である。２つの発熱層２ａ、２ｂを同条件で形成し、同条件で作動させているために、それぞれの幅ｔ1とｔ2及び発熱温度Ｔ1とＴ2とが等しくなっている。図８は、そのときの可逆性感熱記録材料Ｄの記録層の温度変化を示す図である。記録層は、発熱層２ａにより消去温度領域に加熱された後、少し温度が下がり、再び発熱層２ｂにより加熱され、結果として比較的長い時間消去温度領域に保たれることになるのである。
【００５１】
図９は、発熱層を異なる抵抗温度係数の抵抗材料で形成したときの発熱特性（温度（℃）−時間（ｔ）の関係）を示す図である。本発明の上記消去ヘッドにおける発熱層２ａ、２ｂのように、抵抗温度係数が正に高い（１０００〜３５００ｐｐｍ／℃）抵抗材料を用いた場合には、図９（ａ）に示すように、発熱温度が比較的早くある温度で一定とし易く、消去をより完全に行うことができ好ましい。一方、抵抗温度係数が低い材料を用いた場合には、図９（ｂ）に示すように、発熱温度が飽和状態に達し難く、過熱の原因となり制御が困難となり、また抵抗温度係数が負に高い場合は、図９（ｃ）に示すように熱暴走となる恐れがある。
【００５２】
本発明の消去ヘッドにおいて、上述の消去ヘッドＡにおける発熱層２ａと２ｂとを異なる幅で形成してもよい。図１０は、本発明の第２の実施形態に係る消去ヘッドＡ’を示す概略表面図である。消去ヘッドＡ’は、２本の帯状の発熱層２ａ’、２ｂ’を異なる幅で設けており、それ以外は消去ヘッドＡと同一の構成とされている。ここで、絶縁基板１の中央寄り（図１０の下側）に位置する発熱層２ａ’は、例えば幅約１．５ｍｍで形成されており、絶縁基板１の端部側（図１０の上側）に位置するもう一方の発熱層２ｂ’は発熱層２ａ’よりも狭い幅、例えば約１ｍｍとされており、これら発熱層２ａ’、２ｂ’は互いに例えば約０．３ｍｍ離間して形成されている。
【００５３】
前記消去ヘッドＡ’を前述の消去ヘッドＡの場合と同条件で作動させて可逆性感熱記録材料の記録を消去する場合には、図１１に示すように、消去ヘッドＡ’の発熱部の温度分布は、発熱層２ａ’の幅ｔ1が発熱層２ｂ’の幅ｔ2よりも広く、発熱層２ａ’の発熱温度Ｔ1が発熱層２ｂ’の発熱温度Ｔ2よりも高くなっている。図１２は、そのときの可逆性感熱記録材料の記録層の温度変化を示す図である。記録層は、発熱層２ａ’により消去温度領域の比較的高い温度に比較的長い時間加熱された後、少し温度が下がり、再び発熱層２ｂ’により消去温度領域の比較的低い温度に比較的短い時間加熱され、結果として２段階の温度で異なる時間消去温度領域に保たれることになるのである。前記消去ヘッドＡ’では、発熱層２ａ’の幅を発熱層２ｂ’の幅よりも広く形成した例を示したが、逆に発熱層２ｂ’の幅を発熱層２ａ’の幅よりも広く形成しても構わない。
【００５４】
また、本発明において、前記消去ヘッドＡ（Ａ’）の発熱層２ａ、２ｂ（２ａ’、２ｂ’）において、例えばシート抵抗、抵抗温度係数等の電気特性が異なる発熱層を用いてもよい。
【００５５】
さらに、本発明の消去方法において、前記消去ヘッドＡの２本の発熱層２ａ、２ｂを異なる発熱温度に発熱させて可逆性感熱記録材料の記録部の消去を行ってもよい。例えば、先ず記録部を、発熱層２ａによって例えば記録（発色）温度領域まで加熱し、その後発熱層２ｂによって消去（消色）温度領域の温度に保つようにすれば、一旦記録層全体を発色させた後に全体を消色することになるので、記録層全体を均一に消去できるのである。また、このときの消去ヘッドＡの発熱部の温度分布を図１３に示すとともに、可逆性感熱記録材料の記録層の温度変化を図１４に示す。図１３に示すように、消去ヘッドＡの発熱部は、発熱層２ａが記録温度領域の温度Ｔｐに発熱し、発熱層２ｂが消去温度領域の温度Ｔｅに発熱することになる。そして、図１４に示すように、記録層は先ず記録温度領域に加熱され記録層全体が発色した後、消去温度領域に保たれて全体が消色されて消去が行われるのである。このとき、発熱層２ｂの幅を発熱層２ａよりも広くして形成すれば、全体が発色された記録層をその後比較的長い時間消去温度領域に保つことができるのでより確実な消去を行うことができ好ましい。
【００５６】
上述の本発明における実施形態の消去ヘッドでは、発熱層を２本用いた例について詳述したが、本発明においてはこれらに限定されることなく、複数の帯状の発熱層を並設したものを広く包含する。発熱層の数を増やすことにより可逆性感熱記録材料を多様な態様で予熱、本加熱、徐冷を行うことができ、材料、厚さ、感度などの異なる各種各様の記録層を有する可逆性感熱記録材料に適した消去条件を適用することができるのである。
【００５７】
以下、本発明における消去ヘッドの制御方法について説明する。上述したように本発明の消去ヘッドは複数の帯状の発熱層を有することを特徴とする。また、これら発熱層は、その材料を同一又は異ならせて形成したり、その幅を同一又は異ならせて形成したりすることができるものである。したがって、印加電圧およびデューティを同一にするなど同一条件にて作動させた場合においても、異なる温度で発熱させることができるのである。また、これら複数の発熱層を異なる作動条件で発熱させるように制御すれば、より多様な態様の加熱条件を実現できるのである。すなわち、可逆性感熱記録材料を予備加熱後本加熱したり、本加熱後徐冷したりするなど、他段階の加熱温度で予熱、本加熱、徐冷などをさまざまなパターンで取り得ることができるのである。
【００５８】
また、本発明の消去ヘッドにおいて発熱層を抵抗温度係数が正に高い材料で形成した場合には、温度変化に対する抵抗値の変化率が高いので、発熱層の抵抗値変化を測定することにより発熱層の温度を比較的容易に推測することができ、この推測に基づき所望の発熱温度を維持又は所望の発熱温度へ補正する制御を行えば、より精度の高い条件で消去を行うことができるのである。
【００５９】
前記発熱層の抵抗値変化の測定は、次のようにして行う。たとえば図１６に等価回路図が示されるように、発熱層２に外付で温度係数が小さい抵抗Ｒｓを電源電圧Ｖ１（たとえばＤＣ２４Ｖ）との間に直列に接続しておく。この抵抗Ｒｓは、たとえば温度係数が殆ど０に近く、抵抗値が発熱体の抵抗値の２０％程度のものを使用することが好ましい。まず、スイッチをＯＮにした直後（発熱体２の温度が室温の状態）の発熱層にかかる電圧を測定し（Ｖ１−抵抗Ｒｓの両端電圧Ｖ２）、その電圧を電流（Ｖ２／Ｒｓ）で割ることにより発熱体２の抵抗値を求める。電圧の印加により発熱体２の温度が上昇すると、発熱体２の抵抗値が増大し、電流が小さくなるため、Ｖ２が小さくなり、やがて発熱体２の温度が一定になる。そのときのＶ２を測定することにより前述と同様に発熱体２の両端の電圧が求まり、また、そのときの電流も前述と同様にＶ２／Ｒｓにより求まるため、発熱体２の抵抗値を知ることができる。この結果、発熱体２の温度が安定したときの抵抗値および室温時の抵抗値が分るため、その差を発熱体２の温度係数で割ることにより、発熱体２の温度を知ることができる。
【００６０】
また、連続的に使用する場合、発熱体を取り付けた基板自体の温度が上昇するため、同じ電力（同じデューティサイクル）を印加しても、発熱体の温度が変る。このような場合、基板温度を測定することによりその制御をすることができる。この基板温度を測定する場合でも、発熱体が複数あるため、たとえば消去のために使用しない発熱体に３Ｖ程度の低い電圧（Ｖ１）を印加し、前述の図１６に示される回路で発熱体２の抵抗値を測定すれば、動作し始めた状態での抵抗値（室温での抵抗値）との差から、発熱体２の温度を測定することができる。この場合、発熱体に印加される電圧（Ｖ１）は３Ｖ程度と非常に低いため、その印加電圧によっては、発熱体は殆ど発熱しないため、その温度が基板温度として測定される。
【００６１】
上記各例では、複数個ある発熱層のそれぞれは、その長さ全体に亘って同じ材料（同じ比抵抗）に形成されていたが、部分的に異なる材料で形成することによりその比抵抗を変えることもできる。たとえば前述のＡｇ＋Ｐｄペーストを帯状発熱層の帯部分全体に塗布しないで、このような所望の比抵抗を有する発熱層用のペーストと、Ｐｄの含有率を変えて殆ど発熱しない非発熱層用のペーストとの塗布を所望のパターンで行うことにより、発熱層の所望のパターンを形成することができ、カードの消去を所望のパターンで行うことができる。たとえば、図１７（ａ）に示されるように、たとえば２本の発熱層のうち、一方にはカード幅の中心部に相当する部分に発熱層２ａを形成し、その両端部には電流は流すが殆ど発熱しない非発熱層２１ａを形成し、他方には、カード幅の両端部側に発熱層２ｂを形成し、中心部に非発熱層２１ｂを形成することができる。なお、図１７（ａ）において、図１と同じ部分には同じ符号を付してその説明を省略する。
【００６２】
このような発熱層を有する消去ヘッドＡを用いて、たとえば発熱層２ａのみを発熱させて（発熱層２ｂ側には電流を流さない）、図５に示されるように、可逆性感熱記録材料であるカードＤを一方からゴムローラＣにより押し付けながら移送すると、図１７（ｂ）に示されるように、全面にプリント（記録）されたカードＤの中心部分が消去される（斜線部分がプリントされた部分を示し、白い部分が消去された部分を示す、以下同じ）。
【００６３】
また、カードＤを移送しながら、発熱層２ａの発熱と非発熱（電流を０又は小さくする）を時間的に変化させることにより、図１７（ｃ）に示されるように、中心部も部分的に消去することができる。また、発熱層２ａを発熱させないで、他方の発熱層２ｂのみを発熱させながら、カードＤを移送すると、図１７（ｄ）に示されるように、両端部のみを縦方向に消去することができる。さらに、この発熱層２ｂを時間的に発熱と非発熱に変化させることにより、図１７（ｅ）に示されるように、両端部側を部分的に消去することができる。
【００６４】
さらに、両方の発熱層２ａ、２ｂを発熱させながら、カードＤを移送すると、図１７（ｆ）に示されるように、全面の消去をすることができ、これらの発熱層を時間的に発熱と非発熱に切り替えてカードＤを移送させることにより、図１７（ｇ）に示されるように、中心部および両端部をそれぞれ部分的に消去することができ、所望のパターンで消去を行うことができる。
【００６５】
このように、複数本の発熱層を有しているため、それらの発熱層のパターンを変えることにより、所望の消去パターンを形成することができる。このようにすることにより、ある文字列のみを消去したり、日付部分など、特定の場所のみを消去することができる。
【００６６】
【発明の効果】
本発明の消去ヘッドによれば、多様な条件において可逆性感熱記録材料の消去を行うことができるので、リライタブルカード等の可逆性感熱記録材料の記録／消去を繰り返し行った場合に、消去の完全さの劣化の程度を一層少なくすることができ、結果として記録の品質を維持して可逆性感熱記録材料の寿命を延ばすことができるのである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る消去ヘッドを示す概略表面図である。
【図２】図１の消去ヘッドの概略裏面図である。
【図３】本発明の消去ヘッドをユニット化した消去ユニットの一例を示す平面図である。
【図４】図３の消去ユニットの側面図である。
【図５】本発明に係る消去装置の一例を示す概略側面図である。
【図６】本発明の消去装置における回転手段と消去ヘッドとの位置関係の説明図である。
【図７】本発明の第１の実施形態に係る消去ヘッドの２本の発熱層を同条件で作動させた場合の発熱部の温度分布を示す図である。
【図８】消去ヘッドの発熱部を図７のように発熱させて消去を行ったときの可逆性感熱記録材料の記録層の温度変化を示す図である。
【図９】本発明の消去ヘッドにおいて発熱層の抵抗温度係数による発熱特性の違いを示す説明図である。
【図１０】本発明の第２の実施形態に係る消去ヘッドを示す概略表面図である。
【図１１】本発明の第２の実施形態に係る消去ヘッドの２本の発熱層を同条件で作動させた場合の発熱部の温度分布を示す図である。
【図１２】消去ヘッドの発熱部を図１１のように発熱させて消去を行ったときの可逆性感熱記録材料の記録層の温度変化を示す図である。
【図１３】本発明の消去方法における消去ヘッドの発熱層の発熱温度の一例の説明図である。
【図１４】図１３のように消去ヘッドの発熱層を発熱させて消去を行ったときの可逆性感熱記録材料の記録層の温度変化を示す図である。
【図１５】可逆性感熱記録材料の記録層の特性の説明図である。
【図１６】発熱体の温度を測定する原理を説明する図である。
【図１７】本発明の第３の実施形態に係る消去ヘッドを示す概略表面図およびそれを用いた消去パターンの例を示す図である。
【符号の説明】
１    耐熱性基板
２ａ、２ｂ、２ａ’、２ｂ’    発熱層
５    基台
６    配線基板
【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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