DE69009687T2

DE69009687T2 - Thermoreversibles Aufzeichnungsmaterial, eine Vorrichtung, die das Material gebraucht und Verfahren zu deren Herstellung.

Info

Publication number: DE69009687T2
Application number: DE69009687T
Authority: DE
Inventors: Kato Hiroyo; Nishioka Yoichi; Okabe Yutaka
Original assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Current assignee: Oki Electric Industry Co Ltd
Priority date: 1989-11-17
Filing date: 1990-11-15
Publication date: 1994-11-03
Anticipated expiration: 2010-11-16
Also published as: EP0429010B1; EP0429010A2; DE69009687D1; US5157011A; EP0429010A3

Description

GEBIET DER ERFINDUNG

Die Erfindung betrifft ein thermoreversibles Aufzeichnungsmedium, das es ermöglicht, daß ein reversibles Aufzeichnen und Löschen durch Verwendung einer Erwärmungseinrichtung, etwa eines Thermokopfs oder eines Lasers, wiederholt werden. Ein solches Aufzeichnungsmedium wird beispielsweise zum Speichern, Anzeigen oder Drucken eines Bilds oder anderer Informationen verwendet.
Die Erfindung betrifft außerdem ein Verfahren zur Herstellung eines thermoreversiblen Aufzeichungsmediums und ein Bilderzeugungsgerät, welches das thermoreversible Aufzeichnungsmedium verwendet.

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Ein reversibles temperaturempfindliches oder thermoreversibles Medium hat die Eigenschaft, daß sich seine Durchlässigkeit (hier und in der folgenden Erörterung beziehen wir uns auf die Durchlässigkeit in bezug auf sichtbares Licht) entsprechend seiner thermischen Vorgeschichte ändert. Das heißt, es weist Hystereseeigenschaften in der Beziehung zwischen der Durchlässigkeit und der Temperatur auf. Daher ist es möglich, einen Durchlässigkeitsunterschied zwischen einem bestimmten Teil des Mediums und einem anderen Teil zu erzeugen und folglich ein Bild oder irgendwelche anderen Informationen dadurch auf dem Medium aufzuzeichnen, daß diesen Teilen eine verschiedene thermische Vorgeschichte gegeben wird, indem ein Thermokopf, ein modulierter Laserstrahl oder eine ähnliche selektive Erwärmungseinrichtung verwendet wird.
Beispiele für den Aufbau des thermoreversiblen Aufzeichnungsmediums sind z.B. in der japanischen Patentveröffentlichung Kokai Nr. 55-154198 beschrieben.
Das in dieser Veröffentlichung beschriebene thermoreversible Aufzeichnungsmedium weist eine Matrix aus einem Polymer wie Polyester oder Kunstharz auf, in der eine organische Substanz mit niedrigem Molekulargewicht, wie Behensäure, dispergiert ist.
Figur 1 zeigl die Hysteresekurve der Änderung der Durchlässigkeit dieses herkömmlichen thermoreversiblen Aufzeichnungsmediums mit der Temperatur, mit der Durchlässigkeit auf der Vertikalachse und der Temperatur auf der Horizontalachse. Wir werden nun die Eigenschaften dieses herkömmlichen thermoreversiblen Aufzeichnungsmediums mit Bezug auf Figur 1 beschreiben.
Zunächst zeigt dieses herkömmliche thermoreversible Aufzeichnungsmedium im Bereich der Zimmertemperatur (RT) entweder die Durchlässigkeit (A) (undurchsichtiger Zustand) oder die Durchlässigkeit (D) (transparenter Zustand), wie in Figur 1 in Abhängigkeit von seiner thermischen Vorgeschichte gezeigt.
Wird das thermoreversible Aufzeichnungsmedium über eine Temperatur T&sub0; hinaus auf eine Temperatur T&sub1; erwärmt, so wechselt seine Durchlässigkeit (A) oder (D) nach (B). Wird das thermoreversible Aufzeichnungsmedium danach auf Zimmertemperatur abgekühlt, so wechselt seine Durchlässigkeit (B) nach (D), und das thermoreversible Aufzeichnungsmedium behält einen transparenten Zustand (D) bei.
Wird umgekehrt ein thermoreversibles Aufzeichnungsmedium, dessen Durchlässigkeit im Bereich der Zimmertemperatur (A) oder (D) war, über T&sub0; und T&sub1; hinaus erwärmt, so daß es eine Temperatur T&sub2; erreicht oder übersteigt, so wechselt seine Durchlässigkeit (A) oder (D) nach (B) und dann nach (C), das heißt, seine Durchlässigkeit nimmt im Vergleich zum transparenten Zustand (D) etwas ab. Wenn das Medium danach auf Zimmertemperatur abgekühlt wird, wechselt seine Durchlässigkeit von (C) nach (A), und es behält einen undurchsichtigen Zustand (A) bei.
Die nachfolgenden besonderen Beispiele für die obigen Eigenschaften sind in der japanischen Patentveröffentlichung Kokai Nr. 55-154198 beschrieben.
(1) Ein thermoreversibles Aufzeichnungsmedium, das einen Normalketten- Copolyester mit hohem Molekulargewicht aufweist, dessen Hauptbestandteile eine aromatische Dikarbonsäure und ein aliphatisches Diol zusammen mit Docosansäure sind, zeigte stabile Transparenz, wenn es auf 72 ºC erwärmt und dann abgekühlt wurde. Der undurchsichtige Zustand des Mediums wurde nur dann wiederhergestellt, wenn es auf eine Temperatur über 77 ºC wiedererwärmt wurde.
(2) Ein thermoreversibles Aufzeichnungsmedium, das ein Copolymer aus Vinylidenchlorid und Acrylnitril zusammen mit Docosansäure und einem Fluor- Gleitmittel zum Verbessern des Fließvermögens aufweist, zeigte stabile Transparenz, wenn es auf 63 ºC erwärmt und dann abgekühlt wurde. Der undurchsichtige Zustand des Mediums wurde nur dann wiederhergestellt, wenn es auf eine Temperatur über 74 ºC wiedererwärmt wurde.
(3) Ein thermoreversibles Aufzeichnungsmedium, das ein Copolymer aus Vinylchlorid und Vinylacetat zusammen mit Docosylalkohol aufweist, zeigte stabile Transparenz, wenn es auf 68 ºC erwärmt und dann abgekühlt wurde. Der undurchsichtige Zustand des Mediums wurde nur dann wiederhergestellt, wenn es auf eine Temperatur über 70 ºC wiedererwärmt wurde.
(4) Ein thermoreversibles Aufzeichnungsmedium, das einen Polyester und Docosansäure aufweist, zeigte stabile Transparenz, wenn es auf 72 ºC erwärmt und dann abgekühlt wurde. Der undurchsichtige Zustand des Mediums wurde nur dann wiederhergestellt, wenn es auf eine Temperatur über 77 ºC wiedererwärmt wurde.
Der Temperaturbereich, in dem sich das thermoreversible Aufzeichnungsmedium nach dem Stand der Technik in dem transparenten Zustand befindet, der bei Anwendungen für Anzeigen oder Bilderzeugungsgeräte benötigt wird, ist jedoch (77-72) = 5 ºC im Falle von Typ (1), 11 ºC im Falle von Typ (2), 2ºC im Falle von Typ (3) oder 5 ºC im Falle von Typ (4) und somit nicht größer als ungefähr 11 ºC. Bei einer Anzeige, bei der die Zeichenabschnitte transparent sind (dies erleichtert die Betrachtung), ist die Temperatursteuerung des Thermokopfs oder einer anderen thermischen Einrichtung schwierig, da der Temperaturbereich schmal ist, in dem das thermoreversible Aufzeichnungsmedium transparent gemacht wird. Daher ist es schwierig, den transparenten Zustand stabil zu erhalten, wenn das Bild wiederholt aufgebaut wird.
Darüber hinaus war bei dem thermoreversiblen Aufzeichnungsmedium des Stands der Technik der Kontrast zwischen dem transparenten Zustand und dem undurchsichtigen Zustand nicht stark genug, und man hat eine Verbesserung gewünscht.
Die japanische Patentveröffentlichung Kokai Nr. 57-82088 zeigt ferner:
(a) ein thermoreversibles optisches Aufzeichnungsmedium, das eine den obigen Medien ähnliche Zusammensetzung hat und außerdem Ruß enthält, der Laserlicht absorbiert, um Wärme zu erzeugen, und:
(b) ein thermoreversibles optisches Aufzeichnungsmedium mit einer Wärmeerzeugungsschicht, die Ruß enthält, der Laserlicht absorbiert, um Wärme zu erzeugen, und einer Aufzeichnungsschicht, die eine den obigen Aufzeichnungsmaterialien ähnliche Zusammensetzung hat und auf die Wärmeerzeugungsschicht aufgebracht ist.
Die obigen Veröffentlichungen liefern außerdem zwei Aufzeichnungsverfahren unter Verwendung dieses thermoreversiblen optischen Aufzeichnungsmediums, nämlich eine undurchsichtige Aufzeichnung und eine transparente Aufzeichnung. Diese Aufzeichnungsverfahren werden wir hier kurz mit Bezug auf Figur 1, Figur 2A und Figur 2B beschreiben. Figur 2A ist eine Zeichnung zum Zweck der Erläuterung des undurchsichtigen Aufzeichnungsverfahrens und Figur 2B eine Zeichnung zum Zweck der Erläuterung des transparenten Verfahrens. Beide Zeichnungen zeigen Teil-Draufsichten und -Schnitte des thermoreversiblen optischen Aufzeichnungsmediums.
(a) Zunächst beginnt das undurchsichtige Aufzeichnungsverfahren damit, daß sich die Aufzeichnungsschicht in einem vollständig transparenten Zustand befindet. Ist die Schicht nicht transparent, so wird sie transparent gemacht, indem sie auf eine Temperatur zwischen T&sub1; und T&sub2; in Figur 1 erwärmt und dann auf Zimmertemperatur abgekühlt wird. Darauf werden, wie in Figur 2A gezeigt, Gebiete 13a (von denen nur eines gezeigt ist) einer Wärmeerzeugungsschicht 13, die Gebieten 11a der Aufzeichnungsschicht 11 entsprechen, an denen zu schreiben oder aufzuzeichnen gewünscht ist, von einem Laser mit kleinem Leuchtfleck bestrahlt, so daß die Temperatur der geschriebenen Gebiete 11a über T&sub2; in Figur 1 hinaus steigt. Dies führt dazu, daß nur die geschriebenen Gebiete 11a undurchsichtigen werden, und es findet eine Aufzeichnung statt. Um diese Aufzeichnung zu löschen, werden die Gebiete 13a der Wärmeerzeugungsschicht, die den undurchsichtigen Gebieten entsprechen, von einem Laser mit einem größeren Leuchtfleck und geringerer Energie bestrahlt, als zum Bilden der undurchsichtigen Gebiete verwendet. Diese Bestrahlung läßt die Temperatur der undurchsichtigen Gebiete der Aufzeichnungsschicht 11 auf zwischen T&sub1; und T&sub2; in Figur 1 steigen, und die undurchsichtigen Gebiete kehren daher zum transparenten Zustand zurück.
Der Grund, weshalb der zum Löschen verwendete Laserfleck größer als der zum Aufzeichnen verwendete ist, ist der, daß es schwierig ist, lediglich die undurchsichtigen Gebiete neu mit dem Laserstrahl zu bestrahlen.
(b) Umgekehrt befindet sich beim transparenten Aufzeichnungsverfahren die Aufzeichnungsschicht anfänglich überall auf ihrer Oberfläche in einem undurchsichtigen Zustand. Ist die Schicht nicht undurchsichtig, so wird sie undurchsichtig gemacht, indem sie auf eine Temperatur oberhalb von T&sub2; in Figur 1 erwärmt und dann auf Zimmertemperatur abgekühlt wird. Darauf werden die Gebiete 13a (von denen nur eines gezeigt ist) der Wärmeerzeugungsschicht 13, die den Gebieten 11a der Aufzeichnungsschicht 11 entsprechen, von einem Laser mit kleinem Leuchtfleck bestrahlt, so daß die Temperatur der Gebiete 11a auf zwischen T&sub1; und T&sub2; in Figur 1 steigt. Dies bewirkt, daß nur die geschriebenen Gebiete 11a transparent werden, und es findet eine Aufzeichnung statt. Um diese Aufzeichnung zu löschen, werden die Gebiete der Wärmeerzeugungsschicht, die den transparenten Gebieten der Aufzeichnungsschicht entsprechen, von einem Laser mit einem größeren Leuchfleck und höherer Energie bestrahlt, als zum Bilden des transparenten Gebiets verwendet. Diese Bestrahlung läßt die Temperatur der transparenten Gebiete auf über T&sub2; in Figur 1 hinaus steigen, und die transparenten Gebiete kehren daher zum undurchsichtigen Zustand zurück.
Das thermoreversible optische Aufzeichnungsmedium des Stands der Technik wurde undurchsichtig, wenn es auf eine Temperatur über T&sub2; hinaus erwärmt und auf Zimmertemperatur abgekühlt wurde, und es wurde transparent, wenn es auf eine Temperatur zwischen T&sub1; und T&sub2; erwärnit und auf Zimmertemperatur abgekühlt wurde. Deswegen hafteten dem undurchsichtigen Aufzeichnungsverfahren bzw. dem transparenten Aufzeichnungsverfahren die nachfolgenden Probleme an.
(a) Bei dem undurchsichtigen Aufzeichnungsverfahren war es sehr schwierig, lediglich das undurchsichtige Gebiet neu mit dem Laser zu bestrahlen, wenn das undurchsichtige Gebiet (das Aufzeichnungsgebiet) transparent gemacht wurde, und somit mußte ein größeres Gebiet, welches das undurchsichtige Gebiet enthielt, von einem Laser mit einem größeren Leuchtfleck bestrahlt werden. Weil das das undurchsichtige Gebiet umgebende Gebiet transparent war, ließ das transparente Gebiet jedoch mehr Licht durch, erzeugte der entsprechende Teil der Wärmeerzeugungsschicht leicht Wärme und stieg seine Temperatur höher als die des dem undurchsichtigen Gebiet entsprechenden Teils. Infolgedessen stieg die Temperatur des umgebenden Gebiets über T&sub2; hinaus an, wenn die Bestrahlungsbedingungen des Lasers so eingestellt wurden, daß die Temperatur des undurchsichtigen Gebiets der Aufzeichnungsschicht zwischen T&sub1; und T&sub2; lag. Während das undurchsichtige Gebiet daher zum transparenten Zustand zurückkehren konnte, wurde das umgebende Gebiet undurchsichtig. Wurden andererseits die Bestrahlungsbedingungen des Lasers so eingestellt, daß die Temperatur des umgebenden Gebiets T&sub2; nicht erreichte, so erreichte die Temperatur des undurchsichtigen Gebiets T&sub1; nicht, und das undurchsichtige Gebiet konnte nicht in den transparenten Zustand zurückversetzt werden. In beiden Fällen war es unmöglich, die Aufzeichnung vollständig zu löschen.
(b) Bei dem transparenten Aufzeichnungsverfahren werden höhere Aufzeichnungsdichten erzielt, wenn der zum Aufzeichnen verwendete Laserfleck kleiner ist. Um jedoch ein transparentes Gebiet mit einem so kleinen Leuchtfleck zu bilden, muß die Temperatur eines äußerst kleinen Gebiets der temperaturempfindlichen Schicht innerhalb eines sehr schmalen Bereichs T&sub1; - T&sub2; eingestellt werden, was lediglich in der Größenordnung von etwa 2 - 10 ºC liegt. Eine derart genaue Temperatursteuerung ist sehr schwierig durchzuführen.
Weiterhin ist ein Beispiel des thermoreversiblen Anzeigemediums, das eine Aufzeichnungsschicht aus den obigen Aufzeichnungsmaterialien auf einem farbigen Trägerelement aufweist, beispielsweise in der japanischen Patentveröffentlichung Kokai Nr.62-257883 beschrieben.
Bei dem thermoreversiblen Anzeigemedium dieser Veröffentlichung ist der farbige Träger schwarz oder rot, mit einer Oberflächenglattheit von nicht weniger als 300 Sekunden. Ferner zeigt die Aufzeichnungsschicht dieses thermoreversiblen Anzeigemediums die gleichen Eigenschaften der Abhängigkeit von Temperatur und Durchlässigkeit wie die von Figur 1, und die Bildaufzeichnung und -löschung kann daher mittels des folgenden Verfahrens (a) oder (b) erzielt werden:
(a) Das thermoreversible Anzeigemedium wird durch Wärmetrocknung auf eine Temperatur von 68ºC vorbereitet. Die Aufzeichnungsschicht wird dann transparent und läßt die Farbe des Mediums gleich der des farbigen Trägers werden, d.h. schwarz (oder rot). Als nächstes wird das Drucken auf dem Medium mittels beispielsweise eines auf eine Temperatur von 76 ºC oder darüber erwärmten Druckkopfs durchgeführt. Dies läßt das bedruckte Gebiet undurchsichtig mit weißer Farbe werden, so daß der farbige Träger nicht mehr sichtbar ist. Somit erhält man ein Bild das aus weißen bedruckten Gebieten auf einem schwarzen (roten) Hintergrund besteht.
(b) Umgekehrt zu dem Verfahren in (a) wird das thermoreversible Anzeigemedium durch Wärmetrocknung auf eine Temperatur von 76ºC oder darüber vorbereitet. Dies läßt die Aufzeichnungsschicht weiß werden, so daß das Medium weiß aussieht. Als nächstes wird das Schreiben auf das Medium mittels eines auf eine Temperatur von 68 ºC erwärmten Heizstifts durchgeführt. Dies läßt die Gebiete transparent werden, auf die geschrieben wird (bedrucktes Gebiet), so daß der farbige Träger nur durch diese Gebiete hindurch sichtbar ist. Somit erhält man ein Bild, das aus schwarzen (roten) bedruckten Gebieten auf einem weißen Hintergrund besteht.
Ein Beispiel einer Bildaufzeichnungsvorrichtung mit einem Anzeigemedium, das auf einem Material basiert, dessen Transparenz sich entsprechend seiner thermischen Vorgeschichte ändert, und einer Löscheinrichtung zum Löschen des auf diesem Anzeigemedium erzeugten Bilds ist beispielsweise in der japanischen Patentveröffentlichung Kokai Nr. 57-92370 und der japanischen Patentveröffentlichung Kokai Nr. 57-89992 beschrieben.
Bei der in der japanischen Patentveröffentlichung Kokai Nr. 57-92370 beschriebenen Bildaufzeichnungsvorrichtung weist das Anzeigemedium eine Aufzeichnungsschicht auf, die aus einem Material gebildet ist, das die gleichen Eigenschaften der Abhängigkeit von Temperatur und Durchlässigkeit wie die von Figur 1 aufweist. Die Aufzeichnungseinrichtung weist ein Schreibinstrument mit einem Heizkopf zum Aufzeichnen auf, und die Löscheinrichtung weist ein Löschinstrument mit einer Heizgleitfläche auf.
Bei dieser Vorrichtung wird ein Bild erzeugt, wenn eine Person, die das Schreibinstrument hält, dessen Kopf mit dem Anzeigemedium in Kontakt bringt, und das Bild wird gelöscht, wenn die Heizgleitfläche des Löschinstruments mit dem Bild in Kontakt gebracht wird. Wird diese Vorrichtung dazu verwendet, ein Bild mittels des undurchsichtigen Aufzeichnungsveffahrens zu erzeugen, so wird die Temperatur des Schreibinstruments auf T&sub2; oder darüber eingestellt, und die Temperatur des Löschinstruments wird im Bereich T&sub0; - T&sub1; eingestellt. Wird andererseits ein Bild mittels des transparenten Aufzeichnungsverfahrens erzeugt, so wird die Temperatur des Schreibinstruments im Bereich T&sub0; - T&sub1; eingestellt, und die Temperatur des Löschinstruments wird auf T&sub2; oder darüber eingestellt.
Bei der in der japanischen Patentveröffentlichung Kokai Nr. 57-89992 beschriebenen Bildaufzeichnungsvorrichtung weist das Anzeigemedium eine Aufzeichnungsschicht auf, die aus einem Material mit den gleichen Eigenschaften der Abhängigkeit von Temperatur und Durchlässigkeit wie die von Figur 1 gebildet ist. Die Aufzeichnungseinrichtung weist einen Kopf auf, der aus einer Vielzahl von Widerstandsheizelementen besteht, und die Löscheinrichtung weist ein Flüssigkeitsbad auf, dessen Temperatur gesteuert werden kann. Das Anzeigemedium befindet sich in der Form einer Endlosschleife, und es wird durch eine Antriebseinrichtung, etwa Rollen, über ein bestimmtes Gebiet befördert, das den Aufzeichnungsabschnitt und den Löschabschnitt enthält. Bei dieser Vorrichtung wird ein Bild erzeugt, wenn der aus einer Vielzahl von Widerstandsheizelementen bestehende Kopf das Anzeigemedium berührt, und das Bild wird gelöscht, wenn das Anzeigemedium in das Flüssigkeitsbad eingetaucht wird. Insbesondere beschreibt diese Veröffentlichung ein Beispiel für eine Bilderzeugung mittels des transparenten Aufzeichnungsverfahrens. In diesem Fall wird die Temperatur des Aufzeichnungsmediums im Bereich zwischen 65 - 70 ºC eingestellt, und die Temperatur des Flüssigkeitsbads wird auf 80 ºC oder darüber eingestellt.
Die herkömmlichen thermoreversiblen Anzeigemedien (einschließlich des in der obigen herkömmlichen Bildaufzeichnungsvorrichtung verwendeten Anzeigemediums) haben jedoch die Eigenschaft, daß sie weiß werden, wenn sie auf eine Temperatur T&sub2; oder darüber erwärmt und dann abgekühlt werden, wohingegen sie transparentwerden,wenn sie auf eine Temperatur im Bereich T&sub1; - T&sub2; erwärmt und dann abgekühlt werden. Darüber hinaus war der zum Erhalt von Transparenz erforderliche Temperaturbereich T&sub1; - T&sub2; nicht größer als etwa 2 - 10 ºC. Um mittels des transparenten Aufzeichnungsverfahrens ein Bild auf diesem thermoreversiblen Anzeigemedium zu erzeugen, war es daher notwendig, die Temperatur der aus dem Schreibinstrument oder dem Kopf bestehenden Aufzeichnungseinrichtung auf innerhalb von etwa 2 - 10 ºC der vorgeschriebenen Temperatur zu steuern. Das Schreibinstrument, der Kopf oder ein anderer zum Drucken verwendeter Teil ist jedoch äußerst klein, und es ist sehr schwierig, die Temperatur eines so kleinen Teils präzise zu steuern.
Bei dem undurchsichtigen Aufzeichnungsverfahren wird andererseits das herkömmliche Anzeigemedium bei einer Temperatur T&sub2; und darüber undurchsichtig, und da dieser Temperaturbereich sehr groß ist, wird das Problem der Temperatursteuerung der Aufzeichnungseinrichtung vermieden. In diesem Fall erscheinen jedoch weiß bedruckte Gebete auf einem transparenten Hintergrund, oder es erscheinen weiß bedruckte Gebiete gegen einen Hintergrund, der die Farbe des farbigen Trägers hat. Ist der Kontrast zwischen dem Hintergrund und den bedruckten Gebieten gering, so ist die Anzeige daher sehr schwer zu sehen. Wurde die Farbdichte des farbigen Trägers erhöht, um die Qualität der Anzeige zu verbessern, so verursachte sie Augenermüdung, da das Gebiet des Hintergrunds größer als das der bedruckten Bereiche ist; wurde aber andererseits die Farbdichte des farbigen Trägers erniedrigt, so nahm der Kontrast ab. In beiden Fällen war das undurchsichtige Aufzeichnungsverfahren kein günstiges Aufzeichnungsverfahren.
Man hat die Verwendung des oben beschriebenen thermoreversiblen Aufzeichnungsmediums in einer Bilderzeugungsvorrichtung vorgeschlagen, die Elektrophotographie benutzt.
Die vorgeschlagene Vorrichtung lädt die Oberfläche eines lichtempfindlichen Elements auf, schreibt thermisch auf ein thermoreversibles Aufzeichnungsmedium, erzeugt in Abhängigkeit vom Durchlässigkeitsunterschied Bild- und Kein- Bild-Abschnitte und führt auf dem lichtempfindlichen Element eine Ganzflächen- Belichtung durch, wobei das thermoreversible Aufzeichnungsmedium daraufgelegt ist, um ein elektrostatisch gespeichertes Bild auf der Oberfläche der lichtempfindlichen Trommel zu erzeugen.
Durch Entwickeln des elektrostatisch gespeicherten Bilds und Übertragen und Fixieren zu bzw. auf dem resultierenden Tonerbild auf dem Aufzeichnungsmedium wird eine Aufzeichnung auf Normalpapier vorgenommen.
Figur 3A bis Figur 3F zeigen die Bilderzeugungsprozesse in dem oben erwähnten Bilderzeugungsgerät. Figur 3A zeigt den thermischen Schreibprozess, Figur 3B zeigt den Aufladeprozess, Figur 3C zeigt den Ganzflächen-Belichtungsprozess, Figur 3D zeigt den Entwicklungsprozeß, Figur 31 zeigt den Übertragungsprozeß und Figur 3F zeigt den Fixierprozeß.
Unter den oben beschriebenen Bilderzeugungsprozessen wird zuerst das thermische Schreiben auf ein thermoreversibles Aufzeichnungsmedium 23 durchgeführt, das sich über eine Schreibwalze 22 bewegt, wobei wärmeaussendende Elemente 21 verwendet werden. Als Folge wiid ein Bild auf dem thermoreversiblen Aufzeichnungsmedium 23 erzeugt, das durch Unterschiede in der Dichte oder Durchlässigkeit dargestellt wird. Das heißt, das thermoreversible Aufzeichnungsmedium 23, das in seiner Gesamtheit anfänglich den durch Schraffierung angezeigten undurchsichtigen Zustand eingenommen hat, weist nun Bildabschnitte 24 (nichtschraffierte Abschnitie), in die hinein thermisches Schreiben durchgeführt worden ist, und Kein-Bild-Abschnitte 25 (schraffierte Abschnitie) auf, in die hinein kein thermisches Schreiben durchgeführt worden ist und die den undurchsichtigen Zustand einnehmen (Figur 3A).
Das lichtempfindliche Element 26 wird mit Hilfe einer Aufladeeinrichtung, d.h. eines Korona-Laders 27 (Figur 3B), gleichmäßig aufgeladen. Im dargestellten Beispiel wird ein lichtempfindliches Positiv-Material verwendet, und positive Ladungen werden auf der Oberfläche des lichtempfindlichen Elements 26 gesammelt. Das lichtempfindliche Element 26 ist aus einem leitenden Träger 26a und einer photoleitenden Schicht 26b gebildet, die über dem leitenden Träger 26a gebildet ist.
Als nächstes wird das thermoreversible Aufzeichnungsmedium 23 auf das lichtempfindliche Element 26 daraufgelegt, welches dann mit Hilfe einer Ganzflächen-Belichtungseinrichtung 28 einer Ganzflächen-Belichtung durch das thermoreversible Aufzeichnungsmedium 23 hindurch unterzogen wird. Das lichtempfindliche Element 26 wird dann in einem Umfang mit Licht bestrahlt, der von dem Bild abhängt, das durch die Unterschiede hier Dichte oder Durchlässigkeit dargestellt wird. Im gezeigten Beispiel sind die Bildabschnitte 24 (nichtschraffierte Abschnitte) transparent, so daß Licht dadurch hindurchtritt, um das lichtempfindliche Element 26 zu beleuchten und um die Ladungen von dem lichtempfindlichen Element 26 zu entfernen. Die Kein-Bild-Abschnitte (schraffierte Abschnitte) sind undurchsichtig, so daß die dadurch hindurchtretende Lichtmenge begrenzt ist und die Ladungen auf dem lichtempfindlichen Element 26 festgehalten werden. Als Folge wird das elektrostatisch gespeicherte Bild auf dem lichtempfindlichen Element erzeugt (Figur 3C).
Im Entwicklungsprozeß (Figur 3D) werden in dem Zwischenraum zwischen der Entwicklungswalze 29 und dem lichtempfindlichen Element 26 entsprechend dem elektrostatisch gespeicherten Bild elektrische Kraftlinien erzeugt. Der aufgeladene Toner 30 auf der Entwicklungswalze 29 wird an das lichtempfindliche Element 26 angezogen, bewegt sich entlang der elektrischen Kraftlinien und wird am lichtempfindlichen Element 26 angeheftet. Somit wird auf dem lichtempfindlichen Element 26 ein Tonerbild erzeugt. Im dargestellten Beispiel wird eine Umkehrentwicklung durchgeführt.
Im Übertragungsprozeß (Figur 3E) wird ein Aufzeichnungsmedium 31 auf das lichtempfindliche Element 26 daraufgelegt, und das Tonerbild auf dem lichtempfindlichen Element 26 wird mit Hilfe eines Korona-Laders 32 elektrostatisch auf das Aufzeichnungselement 31 übertragen.
Im Fixierprozeß (Figur 3F) wird das Tonerbild auf dem Aufzeichnungsmedium 31 mittels einer Fixiereinrichtung 33, d.h. einer Heizwalze 34 und einer Fixierwalze 35, erwärmt und geschmolzen. Der geschmolzene Toner 30 dringt in die Fasern des Aufzeichnungsmediums 31 ein und wird durch Druckausübung fixiert.
Bei dem Bilderzeugungsgerät mit dem obigen Aufbau ist der Temperaturbereich schmal, in dem das reversible Aufzeichnungsmedium 23 transparent gemacht wird, so daß es selbst mittels Regelung des Stromwerts und des Widerstands des Thermokopfs schwierig ist, die Temperatur innerhalb des obigen Bereichs zu steuern und eine konstante Durchlässigkeit zu erzielen, wenn die Bilderzeugung wiederholt wird.
Des weiteren wird die Durchlässigkeit durch das Verhältnis der Matrixkomponente und der organischen Substanz mit niedrigem Molekulargewicht bestimmt, und wenn der Gehalt der organischen Substanz mit niedrigem Molekulargewicht hoch ist, ist die Durchlässigkeit im transparenten Zustand niedrig, wohingegen die Dichte im undurchsichtigen Zustand niedrig ist, wenn der Gehalt der organischen Substanz mit niedrigem Molekulargewicht niedrig ist, so daß kein ausreichender Kontrast erzielt wird.
Wird das thermoreversible Aufzeichnungsmedium 23 nach dem Stand der Technik verwendet, so ist es ferner notwendig, die wärmeaussendenden Aufzeichnungselemente zu steuern, das thermoreversible Aufzeichnungsmedium 23 im schmalen Bereich von T&sub1; bis T&sub2; zu halten, und eine solche Steuerung ist schwierig.

AUFGABE DER ERFINDUNG

Eine Aufgabe der Erfindung ist es, ein thermoreversibles Aufzeichnungsmedium zu schaffen, das einen breiteren Temperaturbereich hat, in dem es transparent gemacht werden kann, und das einen stärkeren Kontrast zwischen transparenten und undurchsichtigen Gebieten aufweist.
Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein Bilderzeugungsgerät zu schaffen, bei dem ein thermoreversibles Aufzeichnungsmedium verwendet wird, das einen breiteren Temperaturbereich für den transparenten Zustand und einen hohen Kontrast zwischen den transparenten und undurchsichtigen Gebieten aufweist.
Noch eine Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Herstellung eines thermoreversiblen Aufzeichnungsmediums zu schaffen, das einen breiteren Temperaturbereich hat, in dem es transparent gemacht werden kann, und das einen stärkeren Kontrast zwischen transparenten und undurchsichtigen Gebieten aufweist.

ABRISS DER ERFINDUNG

Ein thermoreversibles Aufzeichnungsmedium gemäß einer Ausführungsform der Effindung, Ausführungsform A genannt, weist ein Matrixmaterial und eine organische Substanz mit niedrigem Molekulargewicht auf, wobei das Matrixmaterial ein Copolymer aus Styrol und Butadien ist und die organische Substanz mit niedrigem Molekulargewicht eine gesättigte Karbonsäure ist.
Ein thermoreversibles optisches Aufzeichnungsmedium gemäß einer weiteren Ausführungsform, Ausführungsform B1 genannt, weist eine Aufzeichnungsschicht aus einem Matrixmaterial und eine organische Substanz mit niedrigem Molekulargewicht sowie eine Wärmeerzeugungsschicht auf, welche Licht absorbiert, um Wärme zu erzeugen, wobei das Matrixmaterial ein Copolymer aus Styrol und Butadien ist und wobei die organische Substanz mit niedrigem Molekulargewicht eine gesättigte Karbonsäure ist.
Ein thermoreversibles optisches Aufzeichnungsmedium gemäß noch einer Ausführungsform, Ausführungsform B2 genannt, weist ein Matrixmaterial, eine organische Substanz mit niedrigem Molekulargewicht und eine Substanz auf, die Licht absorbiert, um Wärme zu erzeugen, wobei das Matrixmaterial ein Copolymer aus Styrol und Butadien ist und die organische Substanz mit niedrigem Molekulargewicht eine gesättigte Karbonsäure ist.
Ein thermoreversibles Anzeigemedium gemäß noch einer Ausführungsform, Ausführungsform C1 genannt, weist ein farbiges Trägerelement und eine Aufzeichnungsschicht auf, deren Transparenz sich entsprechend ihrer thermischen Vorgeschichte ändert und die auf dem Trägerelement ausgebildet ist, wobei die Aufzeichnungsschicht ein aus Styrol/Butadien-Copolymer gebildetes Matrixmaterial und eine gesättigte Karbonsäure enthält.
Die in den Ausführungsformen A, B1, B2 und C1 verwendete Karbonsäure kann Caprinsäure, Laurinsäure, Myristinsäure, Palminsäure, Stearinsäure, Arachinsäure, Behensäure oder Lignocerinsäure sein; diese Liste ist aber nicht vollständig. Diese Verbindungen sind gesättigte Karbonsäuren mit 10 - 24 Kohlenstoffatomen.
Ist die Menge der gesättigten Karbonsäure in bezug auf 1 Teil des Matrixmaterials größer als 1 Gewichtsteil, so ist es schwierig, die Aufzeichnungsschicht zu bilden, wohingegen die Thermoreversibilität schlecht ist, falls sie kleiner als 1/20 Teile ist. Deshalb ist es wünschenswert, daß das Mischungsverhältnis des Matrixmaterials zu der gesättigten Karbonsäure im Bereich 1:1-20:1 liegt.
Außer dem Styrol/Butadien-Copolymer und einer gesättigten Karbonsäure kann das thermoreversible Aufzeichnungsmedium in den Ausführungsformen A, B1, B2 und C1 noch weitere Substanzen enthalten, um die Filmeigenschaften der Aufzeichnungsschicht zu verbessern oder um die Schmierung zu verbessern.
Soweit es den farbigen Träger des thermoreversiblen Anzeigemediums der Ausführungsform C1 betrifft, gibt es keine besonderen Einschränkungen. Spezielle Beispiele sind jedoch ein Substrat aus einem geeigneten, mit einem Farbstoff beschichteten Material, ein Film aus einem geeigneten, mit einem Farbstoff beschichteten Material, ein durch Vermschen und Durchkneten mit Farbstoffen hergestelltes Substrat, ein durch Vermischen und Durchkneten mit Farbstoffen hergestellter Film und ein zu Druckzwecken verwendeter Farbüberzug. Diese sind kommerziell erhältlich oder lassen sich herstellen.
Um in den Ausführungsformen A, B1, B2 und C1 eine Aufzeichnungsschicht auf einem Substrat oder auf einem farbigen Trägerelement zu bilden, kann es erforderlich oder wünschenswert sein, eine Überzugslösung vorzubereiten. Diese Überzugslösung kann man dadurch erhalten, daß das Matrixmaterial und die gesättigte Karbonsäure in einem Lösungsmittel gelöst werden. Dieses Lösungsmittel kann Tetrahydrofuran, Methylethylketon, Methylisobutylketon, Chloroform, Tetrachlorkohlenstoff, Ethanol, Toluol oder Benzol oder eine Mischung aus zwei oder mehr dieser Lösungsmittel sein; diese Liste ist aber nicht vollständig. Falls erforderlich, kann die Überzugslösung kann auch erwärmt werden.
Die thermoreversiblen Aufzeichnungsmedien der Ausführungsformen A, B1, B2 und C1 zeigen maximale Transparenz, wenn sie über eine bestimmte Temperatur T&sub3; (jedoch niedriger als der Schmelzpunkt des Matrixmaterials) hinaus erwärmt und dann abgekühlt werden, und sie zeigen minimale Transparenz, wenn sie auf innerhalb eines bestimmten Temperaturbereich- (T&sub1; - T&sub2;), der niedriger als T&sub3; ist, erwärmt und dann abgekühlt werden (Figur 4). Die Größenverhältnisse zwischen dem Temperaturbereich, um das thermoreversible Aufzeichnungsmedium transparent zu machen, und dem Temperaturbereich, um es undurchsichtig zu machen, sind daher umgekehrt zu denen der herkömmlichen Medien. Eine Bildaufzeichnungsvorrichtung einer weiteren Ausführungsform weist ein Anzeigemedium der Ausführungsform C1, eine Aufzeichnungseinrichtung, um ein Bild auf diesem Medium zu erzeugen, und eine Löscheinrichtung auf, um das auf diesem Medium erzeugte Bild zu löschen.
Bei dieser Ausführungsform ist es vorzuziehen, daß die Löscheinrichtung eine Lokallöscheinrichtung, um nur einen Teil der Bilder auf dem Anzeigemedium zu löschen, und eine Ganzflächen-Löscheinrichtung aufweist, um sie alle zu löschen.
Ein Bildaufzeichnungsgerät gemäß noch einer Ausführungsform der Erfindung weist einen Korona-Lader zum Aufladen der Oberfläche des lichtempfindlichen Elements, eine wärmeaussendende Aufzeichnungsvorrichtung, um thermisch auf ein thermoreversibles Aufzeichnungsmedium der oben beschriebenen Ausführungsform A1 zu schreiben, eine Ganzflächen-Belichtungseinrichtung zum Belichten des lichtempfindlichen Elements, wobei das thermoreversible Aufzeichnungsmedium daraufgelegt ist, eine Entwicklungseinrichtung zum Entwickeln eines Tonerbilds auf dem lichtempfindlichen Element, einen Korona-Lader zum Übertragen des Tonerbilds auf ein Aufzeichnungsmedium, wobei das lichtempfindliche Element und das thermoreversible Aufzeichnungsmedium übereinandergelegt werden, und eine Walze zum Fixieren der Tonerbilder auf dem Aufzeichnungsmedium auf.
Wenn das thermoreversible Aufzeichnungsmedium, bei dem Bild-Abschnitte und Kein-Bild-Abschnitte erzeugt worden sind, mit dem lichtempfindlichen Element überdeckt und durch Ganzflächen-Belichtung einer Lichtbestrahlung unterworfen wird, wird auf dem lichtempfindlichen Element ein elektrostatisch gespeichertes Bild erzeugt. Durch Entwicklung des elektrostatisch gespeicherten Bilds wird ein Tonerbild erzeugt. Das Tonerbild wird mittels der Übertragungseinrichtung und der Fixiereinrichtung auf das Aufzeichnungsmedium übertragen und darauf fixiert, und dadurch wird ein Bild auf dem Aufzeichnungsmedium erzeugt.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Figur 1 ist eine Hysteresekurve des thermoreversiblen Aufzeichnungsmediums im Stand der Technik.
Figur 2A ist eine Skizze zur Erläuterung des undurchsichtigen Aufzeichnungsverfahrens unter Verwendung des thermoreversiblen optischen Aufzeichnungsmediums.
Figur 2B ist eine Skizze zur Erläuterung des transparenten Aufzeichnungsverfahrens unter Verwendung des thermoreversiblen optischen Aufzeichnungsmediums.
Figur 3A bis Figur 3F sind Skizzen, welche die Verfahrensschritte zeigen, die den Arbeitsablauf der Bilderzeugung in dem Bilderzeugungsgerät zeigen.
Figur 4 ist eine Hysteresekurve des thermoreversiblen Aufzeichnungsmediums gemäß der Erfindung.
Figur 5A ist eine Schnittansicht, die das thermoreversible optische Aufzeichnungsmedium einer weiteren Ausführungsform der Erfindung zeigt.
Figur 5B ist eine Skizze, die eine Modifizierung des thermoreversiblen optischen Aufzeichnungsmediums von Figur 5A zeigt.
Figur 5C ist eine Skizze, die das thermoreversible Aufzeichnungsmedium noch einer Ausführungsform der Erfindung zeigt.
Figur 6 ist eine Skizze, die ein Beispiel der Bilderzeugung zeigt.
Figur 7 ist eine Skizze, welche die Gestaltung eines Bildaufzeichnungsgeräts noch einer Ausführungsform der Erfindung zeigt.
Figur 8 ist eine Skizze zur Erläuterung eines Anzeigeelements des Bildaufzeichnungsgeräts der obigen Ausführungsform.
Figur 9 ist eine Skizze zur Erläuterung eines Schreibinstruments.
Figur 10 ist eine Skizze, welche die Gestaltung eines Lokallöschelements zeigt.
Figur 11 ist eine Skizze, die ein Bildaufzeichnungsgerät noch einer Ausführungsform der Erfindung zeigt.
Figur 12 ist eine Prinzipskizze, die ein Bilderzeugungsgerät noch einer Ausführungsform der Erfindung zeigt.
Figur 13 ist eine Prinzipskizze, die ein Bilderzeugungsgerät noch einer Ausführungsform der Erfindung zeigt.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN

Wir werden nun Ausführungsformen der Erfindung mit Bezug auf die Zeichnungen beschreiben. Es sollte sich jedoch von selbst verstehen, daß diese Zeichnungen lediglich Prinzipdarstellungen sind, um die Dimensionen, Formen und Relativpositionen von Bauteilen im zum Verständnis der Erfindung erforderlichen Umfang zu zeigen. Ferner sollte es sich von selbst verstehen, daß die in diesen Ausführungsformen verwendeten Materialien und die zahlenmäßigen Bedingungen nur als Erläuterungen angegeben sind und die Erfindung in keiner Weise auf diese Materialien und zahlenmäßigen Bedingungen beschränkt ist.

Ausführungsform A

Wir werden zuerst ein thermoreversibles Aufzeichnungsmedium einer Ausfühungsform dieser Erfindung beschreiben, die Ausführungsform A genannt wird.
In dieser Ausführungsform ist das Styrol/Butadien-Copolymer ASUMA (eingetragenes Warenzeichen), hergestellt von Asahi Kasei Kogyo, Japan. Ferner ist in dieser Ausführungsform A die gesättigte Karbonsäure Stearinsäure. Die zum Bilden der Aufzeichnungsschicht dieser Ausführungsform A verwendete Überzugslösung wurde durch Auflösen von 2 Gewichtsteilen ASUMA und 1 Gewichtsteil Stearinsäure in 20 Gewichtsteilen Tetrahydrofuran (nachstehend als THF bezeichnet) vorbereitet.
Eine Überzugslösung eines Vergleichsbeispiel A1 wurde mittels genau des gleichen Verfahrens wie in der obigen Ausführungsform A vorbereitet, außer daß keine Stearinsäure verwendet wurde, das heißt durch Auflösen von 2 Gewichtsteilen ASUMA in 20 Gewichtsteilen THF.
Ferner wurde eine Überzugslösung eines Vergleichsbeispiels A2 mittels genau des gleichen Verfahrens wie in der obigen Ausführungsform A vorbereitet, außer daß 2 Gewichtsteile Vinylchlorid/Vinylacetat-Copolymer (VYHH (eingetragenes Warenzeichen), hergestellt von der Union Carbide Corporation (UCC)) anstelle von ASUMA verwendet wurden.
Als nächstes wurden die Überzugslösungen der Ausführungsform A und der Vergleichsbeispiele A1 und A2 durch Schleuderbeschichten auf eine ähnliche Dicke auf ähnliche Substrate aus Polymethyl-Methacrylat aufgebracht, die getrennt vorbereitet worden sind.
Danach wurden die beschichteten Substrate bei einer Temperatur von 90 ºC in Luft getrocknet. Die Trocknungszeit reichte aus, um das Lösungsmittel THF zu entfernen.
Auf diese Weise wurden Proben gebildet, die einen Film des thermoreversiblen Aufzeichnungsmediums der Ausführungsform A und der Vergleichsbeispiele A1 und A2 aufwiesen.
Als nächstes wurden die in dieser Ausführungsform A und in den Vergleichsbeispielen A1 und A2 vorbereiteten Proben erwärmt, und es wurde der Transparenzwechsel jeder Probe bezüglich Temperaturänderungen gemessen.
Figur 4 zeigt eine Hysteresekurve der Transparenz bezüglich der Temperatur für die Ausführungsform A. Die Vertikalachse ist die Durchlässigkeit, und die Horizontalachse ist die Temperatur.
Wie aus Figur 4 zu erkennen ist, wird die Probe der Ausführungsform A transparent, wenn sie auf eine Temperatur zwischen 70 ºC und 120 ºC erwärmt wird, wobei die letztere Temperatur der Schmelzpunkt von ASUMA ist, und wenn sie auf Zimmertemperatur abgekühlt wird (etwa 25 ºC), bleibt sie transparent. Wird ferner die Probe der Ausführungsform A auf eine Temperatur zwischen 57 ºC und 68 ºC erwärmt, so wird sie undurchsichtig, und sie bleibt undurchsichtig, wenn sie auf Zimmertemperatur abgekühlt wird.
Weiter wurde festgestellt, daß das Durchlässigkeitsverhältnis (der Kontrast) zwischen dem transparenten Zustand und dem undurchsichtigen Zustand der Probe der Ausführungsform A (in diesem Fall das Durchlässigkeitsverhältnis in bezug auf Licht mit der Wellenlänge 550 nm) 4,2 war.
Andererseits war die Probe des Vergleichsbeispiels A1 bereits transparent, nachdem sie vorbereitet worden ist, und es wurde festgestellt, daß sie selbst dann nicht undurchsichtig wurde, wenn ihre Temperatur im Bereich 20 - 120 ºC variiert wurde. Dies zeigte an, daß sie nicht als thermoreversibles Aufzeichnungsmaterial verwendet werden konnte.
Weiter war die Hysteresekurve der Transparenz gegen die Temperatur der Probe des Vergleichsbeispiels A2 ähnlich der in Figur 1 gezeigten Kurve herkömmlicher Medien, und der Temperaturbereich zur Erzielung von Transparenz wurde als 67 - 70ºC festgestellt, was sehr schmal ist. Ferner werde ein Kontrast der Probe des Vergleichsbeispiels A2 von 2,9 festgestellt.
Die Eigenschaften der Proben der Ausführungsform A, des Vergleichsbeispiels A1 und des Vergleichsbeispiels A2 sind in Tabelle 1 gezeigt. TABELLE 1 Probe Temperatur, um das Medium opak zu machen Kontrast Ausführungsform Vergleichsbeispiel Wurde nicht transparent
Wie aus der Tabelle 1 deutlich wird, weist das thermoreversible Aufzeichnungsmedium gemäß der Erfindung einen Temperaturbereich auf, in dem Transparenz erzielt wurde, welcher 17 mal so breit wie derjenige des reversiblen temperaturempfindlichen Aufzeichnungsmediums des Vergleichsbeispiels A2 und etwa 3 mal so breit wie der maximale Temperaturbereich (zwischen 10 und 20 ºC) im Stand der Technik ist. Ferner ist der Kontrast etwa 1,5 mal demjenigen des Vergleichsbeispiels A2.
Wie beschrieben worden ist, besteht gemäß der oben beschriebenen Ausführungsform A das Matrixmaterial aus Styrol/Butadien-Copolymer, ist ein in der Matrix dispergiertes organisches Material mit niedrigem Molekulargewicht eine gesättigte Karbonsäure, ist der Temperaturbereich breiter, in dem der transparente Zustand erhalten wird, und ist der Kontrast verbessert worden.
Wird das reversible temperaturempfindliche Aufzeichnungsmedium in einer Anzeigevorrichtung verwendet, bei der ein Thermokopf oder eine andere thermische Einrichtung benutzt wird, und wird ein transparentes Muster erzeugt, so kann die Temperatursteuerung grob sein tind kann der Aufbau der Vorrichtung einfach sein. Darüber hinaus ist der Kontrast zwischen den Anzeigeabschnitten und den Hintergrundabschnitten größer, so daß die Qualität der Anzeige verbessert ist.

Ausführungsform B1

Wir werden nun ein thermoreversibles optisches Aufzeichnungsmedium einer weiteren Ausführungsform dieser Erfindung beschreiben, Ausführungsform B1 genannt.

Vorbereitung des thermoreversiblen optischen Aufzeichnungsmediums

Bei dieser Ausführungsform B1 ist das Styrol/Butadien-Copolymer das früher erwähnte ASUMA. Ferner ist bei dieser Ausführungsform B1 die gesättigte Karbonsäure Stearinsäure. Weiterhin wird bei dieser Ausführungsform B1 Ruß als die Substanz verwendet, welche Licht absorbiert, um Wärme zu erzeugen.
Die zur Bildung der Aufzeichnungsschicht dieser Ausführungsform B1 verwendete Überzugslösung wurde durch Auflösen von 2 Gewichtsteilen ASUMA und 1 Gewichtsteil Stearinsäure in 20 Gewichtsteilen Tetrahydrofuran (nachstehend als THF bezeichnet) vorbereitet. Die zur Bildung der Wärmeerzeugungsschicht dieser Ausführungsform B1 verwendete Überzugslösung wurde durch Auflösen von 1 Gewichtsteil Polyvinyl-Butyral (eingetragenes Warenzeichen S-LEC), das von der Sekisui Chemical Company Limited, Japan, hergestellt wird, und 0,02 Gewichtsteilen Ruß in 10 Gewichtsteilen THF vorbereitet.
Eine Überzugslösung, um die Aufzeichnungsschicht eines Vergleichsbeispiels B1 zu bilden, wurde mittels genau des gleichen Verfahrens wie bei der obigen Ausführungsform B1 vorbereitet, außer daß 2 Gewichtsteile ASUMA in 20 Gewichtsteilen THF ohne irgendeinen Zusatz von Stearinsäure aufgelöst wurden.
Des weiteren wurde eine Überzugslösung, um die Aufzeichnungsschicht eines Vergleichsbeispiels B2 zu bilden, mittels genau des gleichen Verfahrens wie bei der Ausführungsform B1 vorbereitet, außer daß 2 Gewichtsteile Vinylchlorid/ Vinylacetat-Copolymer (VYHH, hergestellt von der Union Carbide Corporation) anstelle von ASUMA verwendet wurden.
Anschließend wurde die Überzugslösung zur Bildung der Wärmeerzeugungsschicht dieser Ausführungsform B1 durch Schleuderbeschichten auf eine bestimmte Dicke auf ein Polymethyl-Methacrylat-Substrat aufgebracht. Die Substrate wurden dann bei einer ausreichenden Temperatur und eine ausreichende Zeit lang getrocknet, um das THF entweichen zu lassen. Auf diese Weise wurden Substrate mit einer Wärmeerzeugungsschicht erhalten.
Darauf wurden die Überzugslösungen zur Bildung der Aufzeichnungsschichten der Ausführungsform B1 und der Vergleichsbeispiele B1 und B2 durch Schleuderbeschichten auf eine ähnliche Dicke auf die Wärmeerzeugungsschichten getrennter Polymethyl-Methacrylat-Substrate aufgebracht.
Anschließend wurden die beschichteten Substrate bei einer Temperatur von 90 ºC in Luft getrocknet. Die Trocknungszeit reichte aus, um das Lösungsmittel THF zu entfernen.
Auf diese Weise wurden die thermoreversiblen optischen Aufzeichnungsmedien derAusführungsform B1 und der Vergleichsbeispiele B1 und B2 gebildet. Figur 5a ist eine schematische Schnittansicht einer der erhaltenen Proben. In der Figur ist 41 das Substrat, ist 43 die Wärmeerzeugungsschich, ist 45 eine Substanz, die Licht absorbiert, um Wärme zu erzeugen, und ist 47 die Aufzeichnungsschicht.

Messung der Thermoreversibilität

Als nächstes wurden die in dieser Ausführungsform B1 und in den Vergleichsbeispielen B1 und B2 vorbereiteten Proben direkt erwärmt, und es wurde der Transparenzwechsel einer jeden in bezug auf Temperaturänderungen gemessen.
Die Hystereseeigenschaften der Transparenz bezüglich der Temperatur für jede Probe sind so, wie in Figur 4 gezeigt.
Wie aus Figur 4 zu erkennen ist, wird die Probe der Ausführungsform B1 transparent, wenn sie auf eine Temperatur zwischen 70ºC und 120 ºC, was der Schmelzpunkt von ASUMA ist, erwärmt wird, und wenn sie auf Zimmertemperatur (etwa 25 ºC) abgekühlt wird, bleibt sie transparent. Wird außerdem die Probe der Ausführungsform B1 auf eine Temperatur zwischen 57ºC und 68ºC erwärmt, so wird sie undurchsichtig, und sie bleibt undurchsichtig, wenn sie auf Zimmertemperatur abgekühlt wird.
Das Durchlässigkeitsverhältnis (der Kontrast) zwischen dem transparenten Zustand und dem undurchsichtigen Zustand der Probe der Ausführungsform B1 (in diesem Fall das Durchlässigkeitsverhältnis in bezug auf Licht der Wellenlänge 550 nm) wurde zu 4,2 ermittelt.
Andererseits war die Probe des Vergleichsbeispiels B1 bereits transparent, nachdem sie vorbereitet worden war, und es wurde festgestellt, daß sie selbst dann nicht undurchsichtigwurde, wenn ihre Temperatur im Bereich 20 - 120 ºC variiert wurde. Dies zeigte an, daß sie nicht als Aufzeichnungsmaterial verwendet werden konnte.
Weiterhin war die Hysteresekurve der Transparenz gegen die Temperatur der Probe des Vergleichsbeispiels B2 ähnlich der in Figur 4 gezeigten Kurve herkömmlicher Medien, und es wurde festgestellt, daß der Temperaturbereich zur Erzielung von Transparenz 67 - 70 ºC war, was sehr schmal ist. Ferner wurde ein Kontrast der Probe des Vergleichsbeispiels B2 von 2,9 festgestellt.
Man sieht also, daß der Temperaturbereich, um mit dem thermoreversiblen optischen Aufzeiehnungsmedium dieser Erfindung Transparenz zu erzielen, im Vergleich zu dem Medium des Vergleichsbeispiels B2 ungefähr 17 mal breiter und ungefähr 3 mal breiter als der maximale Temperaturbereich der herkömmlichen Aufzeichnungsmedien ist, die in der weiter oben erwähnten japanischen Patentveröffentlichung Kokai Nr. 55-154198 beschrieben sind. Außerdem zeigt das Aufzeichnungsmedium dieser Erfindung im Vergleich zur Probe des Vergleichsbeispiels B2 eine Kontrastverbesserurgvom ungefähr 1,5-fachen.

Aufzeichnung, Wiedergabe und Löschen

Als nächstes wird die Leistungsfähigkeit des thermoreversiblen optischen Aufzeichnungsmediums der Ausführungsform B1 wie folgt in bezug auf Aufzeichnung, Wiedergabe und Löschen belegt. Als es vorbereitet wurde, war das Aufzeichnungsmedium der Ausführungsform B1 undurchsichtig. Daher werden wir die Aufzeichnungs Wiedergabe und Löschverfahren für den Fall einer transparenten Aufzeichnung beschreiben; es ist aber anzumerken, daß eine undurchsichtige Aufzeichnung ebenfalls durchgeführt werden kann. Die verwendete Lichtquelle war ein AlGaAs-Halbleiterlaser mit einer Schwingungswellenlänge von 820 nm.

[Aufzeichnung]

Wurde die Aufzeichnungsschicht 47 der Probe der Ausführungsform B1 (Figur 5A) von oben mit dem Laser mit einer Leistung von 6 mW und einem Strahldurchmesser von 10 um für einen Bestrahlungszeitraum von 0,1 ms bestrahlt, so erwärmte sich die Wärmerzeugungsschicht 43 auf ungefähr 100 ºC, was der Temperatur oberhalb von T&sub3; in Figur 4 entspricht, und es wurde in dem Teil der Aufzeichnungsschicht 47, der die Wärmeerzeugungsschicht berührt, ein transparentes Gebiet von 10 um Durchmesser gebildet. Das das transparente Gebiet der Aufzeichnungsschicht 47 umgebende Gebiet befand sich auf einer Temperatur unterhalb von T&sub0; in Figur 4 und blieb undurchsichtig. Dies bestätigt, daß auf dem Medium transparente Bits aufgezeichnet werden können.

[Wiedergabe]

Wurde die Probe der Ausführungsform B1, auf die mittels des obigen Verfahrens aufgezeichnet wurden war, von dem Laser bei einer verminderten Leistung von 2 mW und einem Strahldurchmesser von 5 um bestrahlt, so stieg die Temperatur der transparenten und der undurchsichtigen Gebiete nicht über T&sub0; in Figur 4, und es gab keinen Transparenzwechsel. Da das Substrat 41 (Figur 5A) aus Polymethyl- Methacrylat besteht, das für Laserlicht transparent ist (Durchlässigkeit 93%), war das Laserlicht außerdem imstande, eine Lichtempfangsvorrichtung unterhalb des Substrats zu erreichen, wenn es auf das transparente Gebiet der Probe auftraf, und die Aufzeichnung konnte somit gelesen werden. Traf Laserlicht auf das undurchsichtige Gebiet auf, so wurde es jedoch von der Probe absorbiert und erreichte die Lichtempfangsvorrichtung nicht. Somit erhält man vom transparenten Gebiet und vom undurchsichtigen Gebiet verschiedene Signale, was bestätigt, daß ein Lesen der Aufzeichnung oder eine Wiedergabe möglich ist.

[Löschen]

Ein Gebiet, das ein transparentes Gebiet der Probe der Ausführungsform B1 umfaßte, auf welche mittels des obigen Verfahrens aufgezeichnet worden war, wurde durch den Laser bei einer Leistung von 4 mW und einer Strahlbreite von 20 um bestrahlt. Dies bewirkte, daß die Temperatur des dem transparenten Gebiet entsprechenden Gebiets der Wärmeerzeugungsschicht eine Temperatur zwischen T&sub1; und T&sub2; in Figur 4 erreichte (in diesem Fall ungefähr 65 ºC). Da das Gebiet der Wärmeerzeugungsschicht außerhalb des transparenten Gebiets, das bestrahlt worden war, Laserlicht durch ein undurchsichtiges Gebiet hindurch empfing, gab es keine wirksame Erwärmung aufgrund des Laserlichts, und seine Temperatur lag unter der des transparenten Gebiets und auch unter T&sub0; in Figur 4 (in diesem Fall 55 ºC). Daher kann das transparente Gebiet allein in den undurchsichtigen Zustand zurückversetzt werden, während das undurchsichtige Gebiet unverändert bleibt. Somit ist bestätigt wurden, daß die Aufzeichnung gelöscht werden kann.
Es sind die nachfolgenden Modifizierungen des thermoreversiblen Aufzeichnungsmediums dieser Erfindung vorstellbar.
Bei dem obigen thermoreversiblen optischen Aufzeichnungsmedium ändert sich die Transparenz der Aufzeichnungsschicht nicht, weil die Schicht selbst Wärme erzeugt, sondern vielmehr, weil sie Wärme vom der Wärmeerzeugungsschicht empfängt. Um den Wirkungsgrad der Erwärmung zu verbessern, kann jedoch eine Substanz, die Licht absorbiert, um Wärme zu erzeugen, in der Aufzeichnungsschicht dispergiert sein. Figur 5B ist eine schematische Schnittansicht eines solchen thermoreversiblen Aufzeichnungsmediums. In der Figur ist Ruß 45 auch in der Aufzeichnungsschicht 47 dispergiert.

Ausführungsform B2

Weiter haben die in Figur 5A und Figur 5B gezeigten thermoreversiblen optischen Aufzeichnungsmedien getrennte Aufzeichnungs- und Wärmeerzeugungsschichten, jedoch kann das Aufzeichnungsmedium eine Aufzeichnungsschicht aufweisen, die außerdem eine Wärmeerzeugungsschicht ist. Figur 5C ist eine schematische Schnittansicht eines solchen thermoreversiblen optischen Aufzeichnungsmediums, Ausführungsform B2 genannt. In der Figur ist die Aufzeichnungsschicht 47 ähnlich jener der Ausführungsform B1 auf einem Substrat 41 ausgebildet, und diese Schicht enthält Ruß 45, welcher Licht absorbiert, um Wärme zu erzeugen. Die Anordnung der Ausführungsform B2 erzeugt die gleiche Wirkung wie die der Ausführungsform B1.
Ferner haben wir bei den Ausführungsformen B1 und B2 den Fall beschrieben, daß das thermoreversible optische Aufzeichnungsmedium mit einem Substrat versehen ist. Abhängig von der Konstruktion kann jedoch die Wärmeerzeugungsschicht selbst oder die Aufzeichnungsschicht selbst das Substrat bilden.
Des weiteren waren bei der Ausführungsform B1 die Wärmeerzeugungsschicht und die Aufzeichnungsschicht in der dargelegten Reihenfolge auf dem Substrat ausgebildet; abhängig vom Substrat kann diese Reihenfolge aber verändert werden.
Wie aus den obigen Beschreibungen deutlich wird, zeigen die thermoreversiblen optischen Aufzeichnungsmedien der Ausfürungsformen B1 und B2 maximale Transparenz, wenn sie über eine Temperatur T&sub3; (jedoch niedriger als der Schmelzpunkt des Matrixmaterials) hinaus erwärmt und dann abgekühlt werden, und sie zeigen minimale Transparenz, wenn sie auf innerhalb eines bestimmten Temperaturbereichs (T&sub1; - T&sub2;), der niedriger als T&sub3; ist, erwärmt und dann abgekühlt werden. Die Größenverhältnisse zwischen dem Temperaturbereich, um das thermoreversible optische Aufzeichnungsmedium transparent zu machen, und dem Temperaturbereich, um es undurchsichtig zu machen, sind umgekehrt zu denen der herkömmlichen Medien.
Die Ergebnisse sind wie folgt:
(1) Wird das Aufzeichnen mittels des transparenten Aufzeichnungsverfahrens im Falle herkömmlicher thermoreversibler optischer Aufzeichnungsmedien durchgeführt, so mußte die Temperatur des Mediums auf innerhalb eines sehr schmalen Bereichs (von höchstens etwa 10 Grad) eingestellt werden, um ein transparentes Gebiet zu bilden. Im Fall des Mediums dieser Erfindung braucht die Temperatur des benötigten Gebiets der Wärmeerzeugungsschicht aber nur über eine Temperatur T&sub3; (aber niedriger als der Schmelzpunkt des Matrixmaterials) hinaus angehoben zu werden.
(2) Wird das transparente Gebiet bei der transparenten Aufzeichnung beim thermoreversiblen optischen Aufzeichnungsmedium dieser Erfindung undurchsichtig gemacht (um die Aufzeichnung zu löschen), so muß außerdem die Temperatur der dem transparenten Teil entsprechenden Wärmeerzeugungsschicht innerhalb eines Bereichs T&sub1; - T&sub2; gesteuert werden (in den Ausführungsformen B1 und B2 innerhalb 57 - 68 ºC). Da in diesem Fall jedoch die Teile der Wärmeerzeugungsschicht außerhalb des transparenten Gebiets unter einem undurchsichtigen Gebiet liegen, besteht selbs, dann keine Gefahr, daß die Temperatur dieser Teile der Wärmeerzeugungsschicht über T&sub3; hinaus steigt, wenn der Laserfleck größer als die Größe des transparenten Gebiets gemacht wird. Daher ist es nur erforderlich, die Temperatur des transparenten Gebiets zu steuern, um die Aufzeichnung zu löschen.
(3) Wird das thermoreversible optische Aufzeichnungsmedium dieser Erfindung bei dem undurchsichtigen Aufzeichnungsverfahren angewandt, so können die undurchsichtigen Flecke einfach durch Erhöhen der Temperatur der gesamten Wärmeerzeugungsschicht T&sub3; gelöscht werden.
Das thermoreversible optische Aufzeichnungsmedium dieser Erfindung ermöglicht es daher, daß das Aufzeichnen und Löschen unbeschadet dessen, welches Aufzeichnungsverfahren verwendet wird, mit größerer Zuverlässigkeit und müheloser als im Falle herkömmlicher Medien durchgeführt werden kann.
Zusätzlich ist der Kontrast besser als bei herkömmlichen Medien, so daß eine höhere Zuverlässigkeit der Wiedergabe erzielt wird.
Überdies ist das thermoreversible optische Aufzeichnungsmedium dieser Erfindung kostengünstiger als thermische magnetooptische Aufzeichnungsmedien, die Metallmaterialien verwenden, und da es einen großen Unterschied zwischen transparenten Bits und undurchsichtigen Bits gibt, wird die Zuverlässigkeit der Wiedergabe verbessert.
Die thermoreversiblen optischen Aufzeichnungsmedien der Ausführungsformen B1 und B2 sind daher besonders für solche Anwendungen geeignet, bei denen es notwendig ist, Informationen zu aktualisieren, wie beispielsweise im Falle von Computerdateien.

Ausführungsform C1

Wir werden nun ein thermoreversibles Anzeigemedium nach einer weiteren Ausführungsform beschreiben, Ausführungsform C genannt.
Zunächst weist der farbige Träger im thermoreversiblen Anzeigemedium dieser Ausführungsform C1 ein Substrat und eine auf diesem Substrat ausgebildete Farbschicht auf. Dieses farbige Trägerelement wird wie folgt hergestellt.
Als Substrat wird ein Methacrylat-Harz verwendet (in diesem Fall Comoglass (eingetragenes Warenzeichen), hergestellt von Kyowa Gas Kagaku Kogyo, Japan). Auf dieses Substrat wird eine Lösung aufgetragen, die durch Auflösen von Vinylchlorid/Vinylacetat-Copolymer (VYHH, hergestellt von der Union Carbide Corporation) als Bindemittel und Kadmiumrot als Farbstoff in Tetrahydrofuran vorbereitet wurde. Wenn der aufgetragene Film getrocknet ist, erhält man einen farbigen Träger, der eine rote Farbschicht auf einem Substrat aufweist. Das Mischungsverhältnis des Binderharzes und des Farbstoffs wird durch den gewünschten Färbungsgrad und die gewünschten Filmeigenschaften der Farbschicht bestimmt.
Die auf dem so erhaltenen farbigen Träger ausgebildete Aufzeichnungsschicht wird wie folgt vorbereitet. In dieser Ausführungsform C1 wird als das Styrol/Butadien-Copolymer in der Aufzeichnungsschicht das früher erwähnte ASUMA verwendet, und als die gesättigte Karbonsäure wird Stearinsäure verwendet.
Zunächst werden 2 Gewichtsteile ASUMA und 1 Gewichtsteil Stearinsäure in 20 Gewichtsteilen Tetrahydrofuran gelöst, um die Überzugslösung vorzubereiten, die zum Bilden der Aufzeichnungsschicht verwendet wird. Diese Überzugslösung wird dann auf den oben erwähnten farbigen Träger aufgetragen und getrocknet, um das thermoreversible Anzeigemedium dieser Ausführungsform C1 zu ergeben, das aus einer Aufzeichnungsschicht auf einem farbigen Träger besteht.
Das thermoreversible Anzeigemedium dieser Ausführungsform C1 wurde unter den nachstehend beschriebenen Bedingungen erwärmt und abgekühlt, und die Änderung der Transparenz mit der Änderung der Temperatur wurde gemessen.
Die Hystereseeigenschaften der Transparenzänderung mit der Temperatur des thermoreversiblen Anzeigemediums dieser Ausführungsform C1 sind so, wie in Figur 4 gezeigt.
Wie aus Figur 4 zu sehen ist, wird die Aufzeichnungsschicht transparent, um die Farbe des farbigen Trägers darunter anzuzeigen, wenn das thermoreversible Anzeigemedium dieser Ausführungsform C1 auf eine Temperatur im Bereich 70 ºC bis 120 ºC erwärmt wird, und die rote Farbe bleibt sichtbar, wenn es auf Zimmertemperatur (ungefähr 25 ºC) abgekühlt wird. Ferner wird die Aufzeichnungsschicht undurchsichtig (mit weißer Farbe), wenn das thermoreversible Anzeigemedium dieser Ausführungsform C1 auf eine Temperatur im Bereich 57 ºC bis 68 ºC erwärmt wird, so daß die rote Farbe des farbigen Trägers nicht mehr sichtbar ist, und es bleibt undurchsichtig, wann es auf Zimmertemperatur abgekühlt wird.
Wird das thermoreversible Anzeigemedium dieses Beispiels auf 63 ºC erwärmt und auf Zimmertemperatur abgekühlt, um einen weißen Bildschirm zu erzeugen, und wurden dann bestimmte Gebiete dieses weißen Bildschirms mittels eines auf eine Temperatur innerhalb des Bereichs 70 ºC - 120 ºC erwärmten Thermokopfs erwärmt und bedruckt, so war daher die rote Farbe des farbigen Trägers nur durch die bedruckten Gebiete hindurch sichtbar, während andere Gebiete weiß blieben. Somit erhielt man ein aus rot bedruckten Gebieten auf einem weißen Hintergrund bestehendes Bild. Figur 6 ist eine Zeichnung eines solchen Bilds, das einen weißen (undurchsichtigen) Hintergrund 51 und bedruckte Gebiete 53 aufweist.
Wurde weiterhin das thermoreversible Anzeigemedium nach der Erzeugung eines Bilds auf 63ºC wiedererwärmt, so erhielt man erneut einen weißen Bildschirm
Das thermoreversible Anzeigemedium der Ausführungsform C1 gestattet daher eine wiederholte Bilderzeugung und -löschung, und da der Temperaturbereich, der erforderlich ist, um die Aufzeichnungsschicht transparent zu machen, breit ist, das heißt 70 - 120 ºC, ist die Erzeugung eines Bilds mittels des transparenten Verfahrens leicht.
Im obigen Beispiel des thermoreversiblen Anzeigemediums ist der farbige Träger ein Schichtstoff, der ein Substrat und eine Farbschicht aufweist. Es ist aber nicht wesentlich, daß der farbige Träger einen Schichtaufbau hat, und er kann statt dessen aus einer farbigen dünnen Platte oder einem farbigen Film bestehen.

Ausführungsform C2: Bildaufzeichnungsgerät

Es wird nun ein Bildaufzeichnungsgerät noch einer Ausführungsform, Ausführungsform C2 genannt, mit Bezug auf die Figuren 7 bis 10 beschrieben. Figur 7 ist eine Schnittansicht, die den Gesamtaufbau des Bildaufzeichnungsgeräts der ersten Ausführungsform zeigt. Die Figuren 8 bis 10 sind Schnittansichten eines Anzeigeelements, eines Aufzeichnungselements und eines Löschteils, die in dem Gerät vorgesehen sind.
Das Bildaufzeichnungsgerät weist einen Rahmen 61, ein Ganzflächen-Löschelement 63, das auf dem Rahmen 61 ausgebildet ist und das aus einem plattenförmigen wärmeaussendenden Element zum Löschen der gesamten Oberfläche des Anzeigeelement gebildet ist, und das Anzeigeelement 65, das die Ganzflächen-Löscheinrichtung berührend ausgebildet ist, ein Schreibinstrument 67 als Aufzeichnungselement zur Erzeugung eines Bilds auf dem Anzeigeelement 65, ein Lokallöschelement 69 zum Löschen eines Teils des Bilds, das auf dem Anzeigeelement erzeugt worden ist, und eine Temperatursteuereinrichtung 71 zum Steuern der Temperatur des ganzen Löschelements auf.
Der Rahmen 61 ist aus einem Material wie Metall, Kunstharz oder dergleichen gebildet, das für die Konstruktion des Bildaufzeichnungsgeräts geeignet ist.
Das Ganzflächen-Löschelement 63 kann beispielsweise aus einem Wandheizer gebildet werden. Da der Temperaturbereich, in dem das thermoreversible Aufzeichnungsmedium, welches das Anzeigeelement 65 bildet, undurchsichtig (weiß) gemacht wird, 57 bis 68 ºC ist, wird das Ganzflächen-Löschelement 63 während des Löschbetriebs so gesteuert, daß es sich innerhalb des oben genannten Temperaturbereichs befindet. Die Temperatursteuerung wird mittels der Temperatursteuereinrichtung 71 durchgeführt. Die Temperatursteuereinrichtung 71 kann aus irgendeiner bekannten Einrichtung gebildet sein.
Wie in Figur 8 dargestellt, weist das Anzeigeelement 65 einen farbigen Träger 65a und eine Aufzeichnungsschicht 65b auf, die auf der Oberseite des farbigen Trägers 65a ausgebildet ist (in der dargestellten Ausführungsform auf dem farbigen Träger 65a) und die aus einem Matrixmaterial gebildet ist, das aus Styrol/Butadien-Copolymer besteht und eine gesättigie Karbonsäure enthält. Insbesondere kann das Anzeigeelement 65 aus dem thermoreversiblen Aufzeichnungsmedium gebildet sein, das im Zusammenhang mit der Ausführungsform der Ausführungsform C1 beschrieben wurde. Jedoch braucht der farbige Träger 65a nicht aus einer Verbundschicht gebildet zu sein, die aus einem Substrat 65aa und einem farbigen Träger 65ab besteht, sondern kann alternativ aus einem Substrat gebildet sein, das selbst farbig ist. Falls zur Steigerung der Festigkeit des Anzeigeelements 65 erforderlich, kann zusätzlich zu dem Substrat 65aa ein zweites Substrat zur Verstärkung vorgesehen sein. In noch einer Alternative kann die Oberfläche des Ganzflächen-Löschelements 63 in Figur 7 farbig sein, oder es kann eine Farbschicht auf dem Ganzflächen-Löschelement 63 gebildet sein, so daß diese auch als der gefärbte Träger dienen.
Wie in Figur 9 gezeigt, weist das Schreibinstrument 67 als das Aufzeichnungselement einen Rahmen 81, einen an der Spitze des Rahmens 81 vorgesehenen Kopfteil 83, einen Heizteil 85 zum Erwärmen des Kopfteils 83, eine Stromquelle 87 für den Heizteil, einen EIN/AUS-Schalter 89 als Stromversorgungsschalter und einen Wärmeisolierungsteil 91 zur Wärmeisolierung zwischen dem Rahmen 81 und dem Heizteil 85 auf.
Der Rahmen 81 des Schreibinstruments 67 kann bevorzugt in einer zylindrischen Form sein, beispielsweise wenn ihn ein menschlicher Benutzer hält und zum Schreiben benutzt, und sein Material kann irgendein geeignetes Material sein.
Der Kopfteil 83 des Schreibinstruments 67 ist vorzugsweise aus einem Material mit einer guten Wärmeleitfähigkeit gebildet, etwa Kupfer oder einem ähnlichen Metall oder Keramik oder ähnlichem. Die Form des Kopfteils 83 ist vorzugsweise verjüngt, aber seine Dicke ist auf die Größe der Zeichen und dergleichen festgelegt. Natürlich ist es bequem, wenn das Schreibinstrument so geformt ist, daß der Kopfteil austauschbar ist und mehrere Köpfe mit verschiedener Dicke vorgesehen sind und wahlweise entsprechend der beabsichtigten Anwendung benutzt werden.
Der Heizteil 85 des Schreibinstruments 67 kann aus einem Nichrom-Heizdraht, einem Keramik-Heizgerät oder anderen Widerstandsheizelementen gebildet sein.
Die Heizteil-Stromquelle 87 des Schreibinstrument 67 kann entweder eine Gleichstromquelle oder eine Wechselstromquelle sein. Bei dieser Ausführungsform ist sie aus drei Trockenbatterien (Alkali-Mangan-Batterien) vom Typ R6 (gemäß der IEC-Klassifikation) gebildet. In der dargestellten Ausführungsform mit dem Schreibinstrument 67 weist das Anzeigeelement 65 einen breiten Temperaturbereich von 70 bis 120 ºC auf, in dem es transparent gemacht wird, so daß der Kopfteil 83 nur innerhalb des Temperaturbereichs von 70 bis 120 ºC gesteuert zu werden braucht. Dementsprechend sind die R6-Trockenbatterien einfach über den EIN/AUS-Schalter 89 mit dem Heizteil 85 verbunden. Das heißt, im Schreibinstrument 67, in dem die Temperaturregelung durch Einstellen des Stromwerts vorgenommen wird, der durch den Heizteil 85 fließt, ist keinerlei besondere Temperaturregeleinrichtung vorgesehen.
Der EIN/AUS-Schalter 89 und das Wärmeisolierungselement 91 des Schreibinstruments 67 können aus irgendeinem bekannten Element gebildet sein.
Wie in Figur 10 gezeigt, weist das Lokallöschelement 69 der dargestellten Ausführungsform einen Rahmen 101, einen Heizteil 103, ein Wärmeisolierungselement 105 zur Wärmeisolierung zwischen dem Rahmen 101 und dem Heizteil 103, einen Kopfteil 107, der vom Heizteil 103 geheizt wird und eine Gleitfläche 107a aufweist, die das Anzeigeelement 65 berührt, und eine Temperaturregeleinrichtung 109 zum Regeln der Temperatur des Kopfteils 107 auf.
Der Rahmen 101 des Lokallöschelements 69 hat bevorzugt eine Form, die derjenigen eines Plattenabschnitts (Plattenteil) eines Kalklöschers gleicht. Sein Material kann irgendein geeignetes Material sein.
Der Heizteil 103 des Lokallöschelements 69 kann beispielsweise aus einem wärmeaussendenden Widerstand gebildet sein.
Der Kopfteil 107 des Lokallöschelements 69 kann aus irgendeinem Material gebildet sein, das eine gute Wärmeleitfähigkeit aufweist.
Der Temperaturregelteil 109 des Lokallöschelements 69 spricht auf ein Signal von einer im Kopfteil 107 verborgenen Temperaturmeßeinrichtung an (beispielsweise ein Thermoelement), um die Temperatur des Kopfteils 107 so zu regeln, daß sie auf einem vorbestimmten Wert liegt. In diesem Fall ist der Temperaturbereich, in dem das thermoreversible Aufzeichnungsmedium, welches das Anzeigeelement 65 (Figur 7) bildet, undurchsichtig (weißfarben) gemacht wird, 57 bis 68 ºC, so daß das Lokallöschelement 69 während des Löschbetriebs so gesteuert wird, daß seine Gleitfläche 107a, die das Anzeigeelement 65 berührt, innerhalb des obigen Temperaturbereichs liegt.
Gemäß dem Bildaufzeichnungsgerät dieser Ausführungsform C2 wird die Aufzeichnungsschicht des Anzeigeelements weißfarben, wenn das Ganzflächen- Löschelement 63 arbeitet, und wenn der Betrieb des Ganzflächen-Löschelements 63 danach beendet wird, wird die Aufzeichnungsschicht abgekühlt, und das Anzeigeelement nimmt dauerhaft einen weißfarbenen Bildschirm an.
Wird das Schreibinstrument mit dem weißfarbenen Schirm in Kontakt gebracht, wenn es im Zustand EIN ist, so werden die Abschnitte des weißfarbenen Bildschirms, mit denen das Schreibinstrument Kontakt hatte, transparent gemacht, wobei der farbige Träger durch die transparenten Abschnitte hindurch sichtbar wird. Bei der vorliegenden Ausführungsform erhält man rote Druckabschnitte. Als Folge wird ein Bild erzeugt, daß aus weißen Hintergrund- und roten Druckabschnitten besteht.
Wird gewünscht, nur einen Teil des Bilds auf dem Anzeigeelement zu löschen, so wird das Lokallöschelement 69 mit diesem Teil in Kontakt gebracht.

Ausführungsform C3: Bildaufzeichnungsgerät

Es wird nun ein Bildaufzeichnungsgerät einer weiteren Ausführungsform beschrieben, Ausführungsform C3 genannt, wobei auf Figur 11 Bezug genommen wird, welche eine Seitenansicht ist, die schematisch den Gesamtaufbau des Bildaufzeichnungsgeräts der Ausführungsform C3 zeigt.
Das Bildaufzeichnungsgerät der Ausführungsform C3 weist einen Rahmen 111, Anzeigeelement-Antriebswalzen 113a und 113b, ein Anzeigeelement 115, das aus einem endlosen (schleifenförmigen) thermoreversiblen Aufzeichnungsmedium gebildet ist, das einen farbigen Träger und eine auf dem farbigen Träger gebildete Aufzeichnungsschicht aufweist und das aus einem Matrixmaterial gebildet ist, das aus Styrol/Butadien-Copolymer besteht und eine gesättigte Karbonsäure enthält, einen Aufzeichnungsteil 117, um ein Bild auf dem Anzeigeelement 115 zu erzeugen, einen Löschteil 119, um das Bild auf dem Anzeigeelement 115 zu löschen, und einen Steuerteil 121 auf, um eine Kontrolle über die Temperatur des Aufzeichnungsteils, eine Kontrolle über die Druckdaten des Aufzeichnungsteils, eine Kontrolle über die Temperatur des Löschteils und eine Kontrolle über den Betrieb der Anzeige-Antriebswalze auszuüben. Im Bildaufzeichnungsgerät ist eine Glasplatte 123 vorgesehen, um das Anzeigeelement auf der Bildschirmseite zu schützen.
Bei der dargestellten Ausführungsform muß der Anzeigeteil 115, der von den Walzen 113a und 113b zum Laufen gebracht wird, Flexibilität aufweisen. Demgemäß wird das Anzeigemedium 115 wie nachstehend beschrieben hergestellt. Zuerst wird die durch Auflösen von Vinylchlorid/Vinylacetat- Copolymer (VYHH, hergestellt von der Union Carbide Corporation) und Kadmiumrot in Tetrahydrofuran vorbereitete Überzugslösung der Ausführungsform C1 auf einen flexiblen Film aufgetragen, der in dieser Ausführungsform C3 aus einem Polyester besteht, und das Resultat wird getrocknet, um einen filmartigen farbigen Träger zu erhalten. Als nächstes wird wie in der Ausführungsform C1 eine ASUMA und Stearinsäure enthaltende Aufzeichnungsschicht auf diesem filmartigen farbigen Träger gebildet, und man erhält dadurch ein filmartiges Anzeigemedium.
Das so erhaltene Anzeigeelement 115 in Gestalt eines Films hat Eigenschaften, wonach der Temperaturbereich, in dem es transparent gemacht wird, 70 bis 120 ºC ist und der Temperaturbereich, in dem es undurchsichtig gemacht wird, 57 bis 68 ºC ist, wie bei dem thermoreversiblen Aufzeichnungsmedium der Ausführungs form C1, und es hat sich ebenso wie das thermoreversible Aufzeichnungsmedium der Ausführungsform C1 als für das transparente Aufzeichnungsverfahren geeignet erwiesen.
Der Aufzeichnungsteil 117 wird aus einer Vorrichtung gebildet, die das Anzeigeelement 115 entsprechend den Bilddaten aus dem Steuerteil 121 wahlweise auf eine Temperatur von 70 bis 120 ºC erwärmen kann. Im besonderen wird er aus einem Thermokopf gebildet.
Der Löschteil 119 der dargestellten Ausführungsform wird von einem Wandheizer gebildet, der das Anzeigeelement 115 beidseitig umgibt, und mittels des Steuerteils 121 gesteuert, um das Anzeigeelement 115 zum Zeitpunkt des Löschens auf eine Temperatur innerhalb von 57 bis 68 ºC zu erwärmen.
Bei dem Gerät der Ausführungsform C3 lassen die Anzeigeelement-Antriebswalzen 113a und 113b unter der Steuerung des Steuerteils 121 das Anzeigeelement 115 entlang der vorbestimmten Kreisbahn laufen, welche die Nachbarschaft des Aufzeichnungsteils 117 und die Nachbarschaft des Löschteils 119 umfaßt. Die Bilderzeugung auf dem Anzeigeelement 115 wird mittels des Aufzeichnungsteils 117 vorgenommen, und die Bildlöschung wird mittels des Löschteils 119 vorgenommen, beides unter der Steuerung des Steuerteils 121. Demgemäß ist das Gerät für ein Großbildschirm-Anzeigegerät geeignet, und es ist zum Beispiel als elektronische Anzeigetafel, Anschlagtafel oder Computerbildschirm anwendbar. Überdies gestattet das Gerät der Ausführungsform C3 ein Aufzeichnen mittels des transparenten Aufzeichnungsverfahrens.
Bei dem Bildaufzeichnungsgerät der Ausführungsform C3 können ebenfalls das Schreibinstrument 67 und das Lokallöschelement 69 verwendet werden, die im Zusammenhang mit der Ausführungsform C2 beschrieben wurden. In so einem Fall läßt sich die Glasplatte 123 vorzugsweise öffnen und schließen.
Wie beschrieben worden ist, bildet bei dem thermoreversiblen Aufzeichnungsgerät der oben beschriebenen Ausführungsformen C2 und C3 das thermoreversible Aufzeichnungsmedium das Anzeigeelement eines Bildaufzeichnungs geräts und zeigt die maximale Transparenz, wenn es über eine bestimmte Temperatur T&sub3; hinaus (aber noch unterhalb des Schmelzpunkts des Matrixmaterials) erwärmt und dann abgekühlt wird, und es zeigt die minimale Transparenz, wenn es auf einen Temperaturbereich (T&sub1; bis T&sub2;) erwärmt wird, der niedriger als T&sub3; ist. Im Vergleich zum Stand der Technik sind der Temperaturbereich, der zum transparenten Zustand führt, und der Temperaturbereich, der zum undurchsichtigen Zustand führt, umgekehrt. Dementsprechend wird das Drucken mittels des transparenten Aufzeichnungsverfahrens erleichtert.
Als Folge weist die Anzeige einen hohen Kontrast auf, welche die Augenermüdung verringert. Darüber hinaus braucht die Steuerung für das Drucken nicht genau zu sein, so daß für den Aufzeichnungsteil Thermoköpfe verwendet werden können, die zwar preiswert sind, deren Temperaturregelung aber schwierig ist, und die Kosten des Bildaufzeichnungsgeräts können gesenkt werden.

Ausführungsform D1

Figur 12 ist eine Prinzipskizze, die ein Bilderzeugungsgerät noch einer Ausführungsform der Erfindung zeigt, Ausführungsform D1 genannt. Das Gerät dieser Ausführungsform verwendet das thermoreversible Aufzeichnungsmedium der Ausführungsform A.
In der Figur bezeichnet 206 ein lichtempfindliches Element, das auf einer Trommel gebildet ist und das ein lichtempfindliches Selenelement, ein organisches lichtempfindliches Element oder irgendein anderes lichtempfindliches Element aufweisen kann.
207 bezeichnet einen Korona-Lader, der die Aufladeeinrichtung bildet. Er ist so angeordnet, daß er der Oberfläche des lichtempfindlichen Elements 206 gegenüberliegt. Als Aufladeeinrichtung kann auch ein Bürsten-Lader verwendet werden.
221 bezeichnet eine Belichtungsvorrichtung. Sie ist aus einem thermoreversiblen Aufzeichnungsmedium 203, einer wärmeaussendenden Aufzeichnungsvorrichtung 201, einer Ganzflächen-Belichtungseinrichtung 208 und einer Ganzflächen- Wärmeaussendungsvorrichtung 222 gebildet. Das thermoreversible Aufzeichnungsmedium 203 ist um eine Schreibwalze 202, eine erste freie Walze 223 und eine zweite freie Walze 224 herumgeführt.
Eine wärmeaussendende Aufzeichnungsvorrichtung 201 ist in bezug auf das thermoreversible Aufzeichnungsmedium 203 auf der Seite gegenüber der Schreibwalze 202 angeordnet, und das thermoreversible Aufzeichnungsmedium 203 wird zwischen derwärmeaussendenden Aufzeichnungsvorrichtung 201 und der Schreibwalze 202 zusammengedrückt. Die wärmeaussendnde Aufzeichnungsvorrichtung 201 wird normalerweise Thermokopf genannt.
Die Ganzflächen-Belichtungseinrichtung 208 ist über dem thermoreversiblen Aufzeichnungsmedium 203 angeordnet, das von dem lichtempfindlichen Element 206 überdecktwird und es berührt. Als Ganzflächen-Belichtungsvorrichtung 208 kann eine Lichtquelle mit gleichförmiger Helligkeit, etwa eine Fluoreszenzleuchte, eine Halogenlampe, eine LED-Anordnung oder dergleichen verwendet werden. Die Ganzflächen-Wärmeaussendungsvorrichtung 222 dient dazu, das thermoreversible Aufzeichnungsmedium 203 in eine Zusammenwirkung mit der zweiten freien Walze 224 zu drücken. Sie kann irgendeine Vorrichtung aufweisen, die entlang ihrer Länge eine gleichförmige Wärmeemission hat.
Die Entwicklungseinrichtung 225 zieht Toner 210 an ihre Entwicklungswalze 209 an, transportiert den Toner und führt eine Entwicklung durch. Sie ist so angeordnet, daß sie dem lichtempfindlichen Element 206 gegenüberliegt. Als Entwicklungseinrichtung 225 kann ein magnetischer Zweikomponenten-Bürstenentwickler, ein magnetischer Einkomponenten-Bürstenentwickler, ein nichtmagnetischer Einkomponenten-Entwickler oder dergleichen verwendet werden.
212 bezeichnet einen Korona-Lader, der die Übertragungseinrichtung bildet. Er ist so angeordnet, daß er der Oberfläche des lichtempfindlichen Elements 206 gegenüberliegt und den Toner 210, der an der Oberfläche des lichtempfindlichen Elements 206 anhaftet, auf das Aufzeichnungselement 211 überträgt. Als Aufzeichnungselement 211 wird Normalpapier verwendet.
213 bezeichnet eine Fixiereinrichtung, die aus einer Heizwalze 214 und einer Andruckwalze 215 gebildet ist. Sie fixiert den Toner 210, der übertragen worden ist, am Aufzeichnungselement 211. Die Heizwalze 214 kann ein hohles Metallelement mit einer darin angeordneten Halogenlampe oder eine Metallfläche und ein auf der Metallfläche vorgesehenes wärmeaussendendes Element aufweisen.
226 bezeichnet eine Reinigungseinrichtung, um irgendwelchen nach dem Übertragungsprozeß auf dem lichtempfindlichen Element 206 verbleibenden Toner 210 zu entfernen. Abgesehen von der dargestellten Blatt-Reinigungsvorrichtung kann jede andere bekannte Technik verwendet werden.
Das lichtempfindliche Element 206 und die Schreibwalze 202 werden von einer nicht gezeigten Einrichtung mit einer konstanten Umfangsgeschwindigkeit in einer durch den Pfeil angezeigten Richtung gedreht. Das thermoreversible Aufzeichnungsmedium 203 ist um die Schreibwalze 202, die erste freie Walze 223 und die zweite freie Walze 224 herumgeführt, so daß es das lichtempfindliche Element 206 berührt und in der durch den Pfeil angezeigten Richtung gedreht wird. Es ist so angeordnet, daß das lichtempfindliche Element 206 und das thermoreversible Aufzeichnungsmedium 203 im wesentlichen die gleiche Geschwindigkeit haben.
Das lichtempfindliche Element 206 wird durch den Korona-Lader 207 gleichförmig aufgeladen, und gemäß dem Bildsignal wird mittels der wärmeaussendenden Aufzeichnungsvorrichtung 201 ein thermisches Schreiben auf das thermoreversible Aufzeichnungsmedium 203 durchgeführt. Auf dem thermoreversiblen Aufzeichnungsmedium 203 wird ein durch die unterschiedliche Durchlässigkeit dargestelltes Bild erzeugt.
Das thermoreversible Aufzeichnungsmedium 203, auf dem das Bild erzeugt worden ist, wird mit dem lichtempfindlichen Element 206 überdeckt, und es wird unter Verwendung der Ganzflächen-Belichtungsvorrichtung 208 eine Ganzflächenbelichtung durch das thermoreversible Aufzeichnungsmedium 203 hindurch durchgeführt. Licht in einer Menge, die dem Bild entspricht, das durch die verschiedenen Durchlässigkeiten des thermoreversiblen Aufzeichnungsmediums 203 dargestellt wird, wird durch das thermoreversible Aufzeichnungsmedium 203 hindurch zum anderen lichtempfindlichen Element 206 gesandt, und dadurch wird ein elektrostatisch gespeichertes Bild erzeugt. Im Entwicklungsprozeß werden in dem Zwischenraum zwischen der Entwicklungswalze 209 und dem lichtempfindlichen Element 206 aufgrund des elektrostatisch gespeicherten Bilds auf dem lichtempfindlichen Element 206 elektrische Kraftlinien erzeugt, und der aufgeladene Toner 210 auf der Entwicklungswalze 209 wird mittels der elektrostatischen Kraft an das lichtempfindliche Element 206 angezogen. Dadurch wird eine Entwicklung durchgeführt.
Im Übertragungsprozeß wird das Aufzeichnungsmedium 211 von einem nicht gezeigten Papierzufuhrteil zugeführt, zwischen das lichtempfindliche Element 206 und den Korona-Lader 212 befördert und mit dem lichtempfindlichen Element 206 überdeckt. Dadurch wird das Tonerbild auf dem lichtempfindlichen Element 206 elektrostatisch auf das Aufzeichnungsmedium 211 übertragen. Im Fixierprozeß wird das Tonerbild auf dem Aufzeichnungsmedium 211 mittels der Wärme von der wärmeaussendenden Walze 214 erwärmt und geschmolzen. Auf Grund des Drucks der Heizwalze 214 und der Andruckwalze 215 dringt der geschmolzene Toner 210 zwischen die Fasern des Aufzeichnungsmediums 211 ein und wird fixiert. Das Aufzeichnungsmedium 211, auf dem das Fixieren beendet worden ist, wird aus dem Gehäuse des Geräts herausbefördert.
Das thermoreversible Aufzeichnungsmedium 203, welches das Bild beibehalten hat, das aus den geschriebenen Abschnitten und den ungeschriebenen Abschnitten besteht, die von dem Durchlässigkeitsunterschied begleitet werden, wird von der Ganzflächen-Wärmeaussendungsvorrichtung 222 über T&sub3; hinaus erwärmt und in den undurchsichtigen Zustand zurückversetzt. Somit wird das Bild auf dem thermoreversiblen Aufzeichnungsmedium 203 gelöscht, und das thermoreversible Aufzeichnungsmedium 203 kann wiederholt verwendet werden.
Irgendein nach dem Übertragungsprozeß auf dem lichtempfindlichen Element 206 zurückbleibender Toner wird mittels der Reinigungseinrichtung 226 entfernt. Außerdem ist eine Entladungslampe vorgesehen, um irgendwelche Restladungen auf dem lichtempfindlichen Element 206 zu entfernen. Dadurch wird das lichtempfindliche Element 206 wiederholt verwendet.
Wird das thermoreversible Aufzeichnungsmedium 203, dessen gesamte Oberfläche im undurchsichtigen Zustand ist, mit Hilfe der wärmeaussendenden Aufzeichnungsvorrichtung 201 einem thermischen Schreiben gemäß dem Bildsignal unterzogen, so wechseln die geschriebenen Abschnitte zum transparenten Zustand. Bei dem thermoreversiblen Aufzeichnungsmedium 203 nach dem Stand der Technik war es notwendig, die wärmeaussendende Aufzeichnungsvorrichtung 201 so zu steuern, daß die Temperatur innerhalb von 61 bis 70 ºC liegt (ΔT = 9 ºC). Bei dem thermoreversiblen Aufzeichnungsmedium 203, das in dem Bilderzeugungsgerät gemäß der Erfindung benutzt wird, braucht die wärmeaussendende Aufzeichnungsvorrichtung 201 nur so gesteuert zu werden, daß die Temperatur innerhalb von 70 bis 120 ºC liegt. (ΔT = 50 ºC). Daher kann für die wärmeaussendende Aufzeichnungsvorrichtung 201 ein preiswerter Thermokopf verwendet werden. Bei der vorliegenden Ausführungsform wird die Heiztemperatur so eingestellt, daß sie 100 ºC ± 10 ºC (90 bis 110 ºC) ist. Das thermoreversible Aufzeichnungsmedium 203 wird von der ersten freien Walze 223 und der zweiten freien Walze 224 gedreht und mit dem Licht von der Ganzflächen- Belichtungsvorrichtung 208 beleuchtet. Dadurch wird das Bild auf das nicht gezeigte lichtempfindliche Element übertragen, welches mit dem thermoreversiblen Aufzeichnungsmedium 203 in Kontakt steht. Die nachfolgenden Prozesse stimmen mit denjenigen im herkömmlichen Bilderzeugungsgerät überein.
Das thermoreversible Aufzeichnungsmedium 203, das den Übertragungsprozeß durchlaufen hat, wird weiter gedreht. Wird die Übertragung auf mehr als ein Aufzeichnungsmedium vorgenommen, so wird es ohne Änderung gedreht gehalten.
Sind neue Signale auf das thermoreversible Aufzeichnungsmedium 203 zu schreiben, so wird das Bildsignal durch Erwärmen des Mediums auf T&sub1; bis T&sub2; (60 bis 70 ºC) überall auf der gesamten Oberfläche gelöscht. Bei diesem Prozeß muß die Ganzflächen-Wärmeaussendungsvorrichtung 222 gesteuert werden, bei einer konstanten Temperatur Wärme auszusenden. Dies kann aber leicht dadurch erreicht werden, daß ein Heizgerät mit einer Rückopplungs-Steuerungsfunktion verwendet wird. Das thermoreversible Aufzeichnungsmedium 203, dessen gesamte Oberfläche gelöscht wurde (um den undurchsichtigen Zustand anzunehmen), kann zum wiederholten thermischen Schreiben verwendet werden.

Ausführungsform D2

Figur 13 ist eine Prinzipskizze, die ein Bilderzeugungsgerät noch einer Ausführungsform der Erfindung zeigt, Ausführungsform D2 genannt.
In der Figur bezeichnet 206 ein lichtempfindliches Element, bezeichnet 215 eine Andruckwalze, bezeichnet 214 eine Heizwalze und bezeichnet 203A ein thermoreversibles Aufzeichnungsmedium, das um das lichtempfindliche Element 206 und die Andruckwalze 215 herumgeführt ist. 201 bezeichnet eine wärmeaussendende Aufzeichnungsvorrichtung, und 202 bezeichnet eine Schreibwalze. Diese zwei Elemente drücken das thermoreversible Aufzeichnungsmedium 203A zwischen sich zusammen.
207 bezeichnet einen Korona-Lader als Aufladeeinrichtung. Er ist so angeordnet, daß er der Oberfläche des lichtempfindlichen Elements 206 gegenüberliegt. 208 bezeichnet eine Ganzflächen-Belichtungsvorrichtung. Sie ist so angeordnet, daß die dem thermoreversiblen Aufzeichnungsmedium 203A gegenüberliegt, das auf das lichtempfindliche Element 206 daraufgelegt ist.
Eine Entwicklungseinrichtung 225 zieht den Toner auf ihrer Entwicklungswalze 209 an, transportiert den Toner und führt die Entwicklung durch. Sie ist so angeordnet, daß sie dem thermoreversiblen Aufzeichnungsmedium 203A gegenüberliegt, das auf das lichtempfindliche Element 206 daraufgelegt ist.
Es werden nun der Betrieb und die Wirkungsweisen des Bilderzeugungsgeräts beschrieben.
Das lichtempfindliche Element 206, die Andruckwalze 215, die Heizwalze 214 und die Schreibwalze 202 werden mittels einer nicht gezeigten Einrichtung mit einer konstanten Umfangsgeschwindigkeit in der durch den Pfeil angezeigten Richtung gedreht. Das thermoreversible Aufzeichnungsmedium 203A wird durch Reibungskräfte zusammen mit dem lichtempfindlichen Element 206, der Andruckwalze 215, der Heizwalze 214 und der Schreibwalze 202 in der durch den Pfeil angezeigten Richtung bewegt.
Mit Hilfe der wärmeaussendenden Aufzeichnungsvorrichtung 201 wird entsprechend dem Bildsignal ein thermisches Schreiben auf das thermoreversible Aufzeichnungsmedium 203A durchgeführt. Auf dem thermoreversiblen Aufzeichnungsmedium 203A wird ein Bild erzeugt, das durch die verschiedenen Durchlässigkeiten dargestellt wird.
Das lichtempfindliche Element 206 wird mit Hilfe des Korona-Laders 207 gleichförmig aufgeladen. Das thermoreversible Aufzeichnungsmedium 203A wird mit dem lichtempfindlichen Element 206 überdeckt wobei es dieses berührt. Durch das thermoreversible Aufzeichnungsmedium 203A hindurch wird mit Hilfe der Ganzflächen-Belichtungseinrichtung 208 Licht auf die gesamte Oberfläche gestrahlt. Das Licht tritt in einer Menge durch das thermoreversible Aufzeichnungsmedium 203A hindurch, die dem Bild entspricht, das durch die verschiedenen Durchlässigkeiten dargestellt wird, und wird auf das lichtempfindliche Element 206 gestrahlt.
Im Entwicklungsprozeß werden infolge des auf dem lichtempfindlichen Element 206 erzeugten elektrostatisch gespeicherten Bilds in dem Zwischenraum zwischen der Entwicklungswalze 209 und dem thermoreversiblen Aufzeichnungsmedium 203A elektrische Kraftlinien erzeugt, um das thermoreversible Aufzeichnungsmedium 203A zu durchdringen, und der Toner 210 auf der Entwicklungswalze 209 wird auf Grund der elektrostatischen Kraft an das thermoreversible Aufzeichnungsmedium 203A an geheftet. Dadurch wird eine Entwicklung erreicht.
Im Übertragungs- und Fixierprozeß wird das Aufzeichnungsmedium 211 mittels einer nicht gezeigten Papierzufuhreinrichung zugeführt und zwischen der Andruckwalze 215 und der Heizwalze 214 befördert. Das Aufzeichnungsmedium 211 wird mit dem thermoreversiblen Aufzeichnungsmedium 203A überdeckt, und das Tonerbild auf dem thermoreversiblen Aufzeichnungsmedium 203A wird geschmolzen, indem es durch die Heizwalze 214 erwärmt wird. Wegen des Drucks durchdringt der geschmolzene Toner 210 die Fasern des Aufzeichnungspapiers 211 und wird übertragen und fixiert.
Das thermoreversible Aufzeichnungsmedium 203A, welches das Bild beibehalten hat, das aus den von den Durchlässigkeitsunterschieden begleiteten geschriebenen Abschnitten und ungeschriebenen Abschnitten besteht, wird mittels der Heizwalze 214 über T&sub3; hinaus erwärmt, um auf seiner gesamten Oberfläche den transparenten Ursprungszustand anzunehmen, aber wird danach mittels der Ganzflächen-Heizeinrichtung 222 auf zwischen T&sub1; und T&sub2; erwärmt, so daß die gesamte Oberfläche undurchsichtig wird.
Nach der Übertragung zum Aufzeichnungsmedium 211 kann eine geringe Menge Toner 210 auf dem thermoreversiblen Aufzeichnungsmedium 203A zurückbleiben. Mittels Druckkontakt des Fixierreinigers 231 auf der Andruckwalze 215 läßt er sich aber leicht abwischen. Das thermoreversible Aufzeichnungsmedium 203A kann elektrostatisch geladen sein; dies läßt sich jedoch mittels der Entladungsbürste 232 beheben, die so angeordnet ist, daß sie das thermoreversible Aufzeichnungsmedium 203A berührt. Dadurch wird das thermoreversible Aufzeichnungsmedium 203A wiederholt verwendet, wobei das Löschen des Bilds, das Reinigen und das Entladen durchgeführt werden.
Nach dem Entwicklungsprozeß wird das lichtempfindliche Element 206 von dem thermoreversiblen Aufzeichnungsmedium 203A getrennt, irgendwelche Restladungen darauf werden mittels der Entladungslampe 233 entfernt, und das lichtempfindliche Element 206 wird wiederholt verwendet.
Beim Übertragungs- und Fixierprozeß wird das thermoreversible Aufzeichnungsmedium 203A mittels der Heizwalze 214 erwärmt, und es erreicht 160 ºC. Sein Grundmaterial sollte daher Wärmefestigkeit aufweisen. Es wird daher aus einem Film aus Polyester, Polyimid, Polyetherimid, Polyethersulfon, Polyetherketon oder ähnlichem gebildet. Im Hinblick auf die zwischen der Entwicklungswalze 209 und ihm selbst erzeugten elektrischen Kraftlinien sollte das thermoreversible Aufzeichnungsmedium 203A nicht mehr als 200 um dick sein, und im Hinblick auf die Zugfestigkeit und die Mühelosigkeit der Handhabung sollte das thermoreversible Aufzeichnungsmedium 203A ncht weniger als 10 um dick sein.
Die Ausführungsformen D1 und D2 können in verschiedener Weise abgeändert werden. Beispielsweise war der Toner 210 in den obigen Ausführungsformen ein Wärmefixierungs-Toner; es kann aber auch eine mit Druck arbeitende Fixiervorrichtung verwendet werden, wenn ein Mikrokapsel-Toner verwendet wird, der so gestaltet ist, daß er bei Ausübung eines schwachen Drucks fixiert wird.
Wie beschrieben worden ist, werden gemäß den Ausführungsformen D1 und D2 die folgenden Wirkungen erzielt:
(1) Es kann ein preisgünstiger Thermokopf oder eine andere wärmeaussendende Aufzeichnungsvorrichtung verwendet werden, für die eine exakte Tempertursteuerung nicht erforderlich ist, und das Bilderzeugungsgerät kann mit geringem Kostenaufwand hergestellt werden.
(2) Spezielles Papier wird nicht benötigt, und es ist eine Aufzeichnung auf Normalpapier möglich. Eine Aufzeichnung mit identischem Muster kann leicht viele Male wiederholt werden.
(3) Die Entwicklung wird unter Verwendung von Toner wiederholt auf einem thermoreversiblen Aufzeichnungsmedium vorgenommen, so daß die Übertragungsrate hoch ist, und irgendwelcher nach der Übertragung übrigbleibender Toner läßt sich mühelos abwischen. Reinigungsvorrichtungen, die in gewöhnlichen Elektrophotographiegeräten erforderlich sind, werden daher nicht benötigt.
(4) Im Falle eines Verfahrens, bei dem die Übertragung und das Fixieren gleichzeitig durchgeführt werden, erfolgt die Übertragung nicht elektrostatisch, so daß ein leitfähiger Toner verwendet werden kann, der mühelos entwickeltwerden kann.
(5) Im Falle eines Verfahrens, bei dem die Übertragung und das Fixieren nicht gleichzeitig durchgeführt werden, werden die Informationen auf dem Aufzeichnungsmedium im Zeitpunkt des Fixierens nicht gelöscht, so daß eine Bilderzeugung auf einer Vielzahl von Aufzeichnungsmedien möglich ist.

Claims

1. Thermoreversibles Aufzeichnungsmedium, das ein Matrixmaterial und eine organische Substanz aufweist und dessen Transparenz in Abhängigkeit von der thermischen Vorgeschichte geändert wird, dadurch gekennzeichnet, daß

das Matrixmaterial im wesentlichen aus einem Copolymer aus Styrol und Butadien besteht und die organische Substanz eine gesättigte Karbonsäure ist.

2. Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es ein optisches Aufzeichnungsmedium ist, und dadurch, daß es außer der Aufzeichnungsschicht aus dem Matrixmaterial und der gesättigten Karbonsäure eine Wärmeerzeugungsschicht aufweist, welche Licht absorbiert, um Wärme zu erzeugen.

3. Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 2, wobei die Aufzeichnungsschicht die Substanz enthält, welche Licht absorbiert, um Wärme zu erzeugen.

4. Thermoreversibles optisches Aufzeichnungsmedium, das ein Matrixmaterial und eine organische Substanz aufweist, die eine Substanz umfaßt, welche Licht absorbiert, um Wärme zu erzeugen, dadurch gekennzeichnet, daß

das Matrixmaterial ein Copolymer aus Styrol und Butadien aufweist und die organische Substanz eine gesättigte Karbonsäure ist.

5. Thermoreversibles Anzeigemedium, das ein farbiges Trägerelement und eine Aufzeichnungsschicht aufweist, deren Transparenz sich entsprechend ihrer thermischen Vorgeschichte ändert und die auf dem Trägerelement ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, daß

die Aufzeichnungsschicht aus Styrol/Butadien-Copolymer gebildetes Matrixmaterial und eine gesättigte Karbonsäure enthält.

6. Medium nach einem der Ansprüche 1-5, wobei die gesättigte Karbonsäure 10 bis 24 Kohlenstoffatome hat und in der Matrix dispergiert ist.

7. Medium nach einem der Ansprüche 1-6, wobei das Gewichtsverhältnis zwischen der Matrix und der gesättigten Karbonsäure innerhalb von 1:1 bis 20:1 eingestellt ist.

8. Bildaufzeichnungsvorrichtung, welche ein Anzeigemedium, das ein Material verwendet, dessen Transparenz sich entsprechend seiner thermischen Vorgeschichte ändert, eine Aufzeichnungseinrichtung, um ein Bild auf diesem Medium zu erzeugen, und eine Löscheinrichtung aufweist, um das auf diesem Medium erzeugte Bild zu löschen, wobei das Anzeigemedium ein farbiges Trägerelement und eine auf dem farbigen Trägerelement ausgebildete Aufzeichnungsschicht aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß

das Anzeigemedium ein aus Styrol/Butadien-Copolymer gebildetes Matrixmaterial und eine gesättigte Karbonsäure aufweist.

9. Bildaufzeichnungsvorrichtung nach Anspruch 8, wobei die Löscheinrichtung eine Lokallöscheinrichtung, um nur einen Teil der Bilder auf dem Anzeigemedium zu löschen, und eine Gesamtlöscheinrichtung aufweist, um sie alle zu löschen.

10. Verfahren zur Herstellung eines thermoreversiblen Aufzeichnungsmediums zur Verwendung in einem Bilderzeugungsgerät, mit den Schritten:

(a) Vorbereiten einer Mischung aus einer Matrixkomponente, die im wesentlichen aus einem Styrol/Butadien-Copolymer besteht, und einer organischen Substanz, die eine gesättigte Karbonsäure ist; und

(b) Auftragen einer Lösung der obigen Mischung in einem organischen Lösungsmittel auf ein Trägerelement.

11. Verfahren nach Anspruch 10, wobei

die gesättigte Karbonsäure 10 bis 24 Kohlenstoffatome hat und in der Matrix dispergiert wird; und

das Gewichtsverhältnis zwischen der Matrix und der gesättigten Karbonsäure innerhalb von 1:1 bis 20:1 eingestellt wird;

und eine Lösung der Mischung in einem organischen Lösungsmittel auf ein Trägerelement aufgetragen wird.

12. Bilderzeugungsgerät, enthaltend:

(a) eine Einrichtung zum Aufladen der Oberfläche eines lichtempfindlichen Elements;

(b) eine Einrichtung zum Durchführen eines thermischen Schreibens auf ein thermoreversibles Aufzeichnungsmedium;

(c) eine Einrichtung zum Durchführen einer Ganzflächen-Belichtung,wobei das thermoreversible Aufzeichnungsmedium mit dem lichtempfindlichen Element überdeckt wird;

(d) eine Einrichtung zum Entwickeln des Tonerbilds auf dem lichtempfindlichen Element;

(e) eine Einrichtung zum Übertragen des Tonerbilds auf ein Aufzeichnungsmedium, wobei das Aufzeichnungsmedium mit dem lichtempfindlichen Element überdeckt wird;

(f) eine Einrichtung zum Fixieren des Tonerbilds auf dem Aufzeichnungsmedium; dadurch gekennzeichnet, daß

(g) das thermoreversible Aufzeichnungsmedium eine Mischung aus einer Matrixkomponente, die im wesentlichen aus einem Styrol/Butadien-Copolymer besteht, und einer gesättigten Karbonsäure ist.

13. Gerät nach Anspruch 12, wobei

die gesättigte Karbonsäure 10 bis 24 Kohlenstoffatome hat und in der Matrix dispergiert ist; und

das Gewichtsverhältnis zwischen der Matrix und der gesättigten Karbonsäure innerhalb von 1:1 bis 20:1 eingestellt ist und eine Lösung der Mischung in einem organischen Lösungsmittel auf ein Trägerelement aufgetragen ist.