JP3804556B2 - 可逆性多色記録媒体とこれを用いた記録方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は画像またはデータを記録するための可逆性多色記録媒体、およびこれを用いた記録方法に関わる。
【0002】
【従来の技術】
近年、地球環境的な見地から、リライタブル記録技術の必要性が強く認識されている。コンピューターのネットワーク技術、通信技術、OA機器、記録メディア、記憶メディア等の進歩を背景としてオフィスや家庭でのペーパーレス化が進んでいる。
【0003】
印刷物に替わる情報表示媒体のひとつである、熱により可逆的に情報の記録や消去が可能な記録媒体、いわゆる可逆性熱記録媒体は、各種プリペイドカード、クレジットカード等の普及に伴い、残額やその他の記録情報等の内容の可視化、可読化の用途において実用化されつつある。
上記のような可逆性熱記録媒体およびこれを用いた記録方法に関しては、例えば特開昭55−154198号公報に、樹脂母材中に有機低分子物質を分散させた記録媒体および記録方法についての開示がなされており、また特開平2−188293号公報、特開平2−188294号公報、および特開平5−124350号公報等には、樹脂母材中にロイコ染料と酸性顕色剤とが分散された構成を有する記録媒体および、情報記録方法についての開示がなされている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記各公報により開示されている従来技術においては、母材の材料の色すなわち地肌の色と、この母材に含有されている染料によって変色した色の2種類の色のみしか表現することができず、多色画像の表示や各種データを色識別して記録したりすることは不可能であった。
【0005】
これに対し、上記従来方法を応用し、かつ多色画像の表示を行う記録方法が、特開平8−90682号公報、特開平5−62189号公報、特開2000−198275号公報に開示されている。これらにおいては、基板上に、透明状態と白濁状態とに可逆的に変化するリライタブル層が形成された構成の記録媒体が開示されているが、これらにおいては、完全にリライタブル層形成面を隠蔽することはできず、母材の色が透けてしまい、高いコントラストが得られなかった。
【0006】
そこで本発明においては、このような従来技術の問題に鑑みて、コントラストが高く、しかも繰り返して情報の記録と消去を行っても画像クォリティの低下が生じない可逆性多色記録媒体およびこれを用いた記録方法を提供する。
【0007】
【課題を解決するための手段】
本発明においては、支持基板上に、温度に応じて可視光に対し透明状態と黒色状態とに可逆的に変化するリライタブル層と、光の三原色に区分された繰り返し単位を有する着色層とが、順次積層形成されてなる可逆性多色記録媒体を提供する。
【0008】
また、本発明においては、支持基板上に、温度に応じて可視光に対し透明状態と黒色状態とに可逆的に変化するリライタブル層と、光の三原色に区分された繰り返し単位を有する着色層とが、順次積層形成された可逆性多色記録媒体に対して情報を記録する際に、リライタブル層に対して加熱処理を施して予め着色、あるいは透明化させておき、所望の画像情報に応じ、前記リライタブル層に対して選択的な露光を行い、リライタブル層を発熱せしめ、前記リライタブル層を選択的に透明化、あるいは着色化することにより、情報記録を行うことを特徴とする記録方法を提供する。
【0009】
本発明によれば、リライタブル層の任意の位置を透明状態あるいは黒色状態にすることによって、光の三原色に区分された繰り返し単位を有する着色層の任意の位置を視認することができるようになされるフルカラー画像の可逆的な記録、消去が可能な可逆性多色記録媒体が提供される。
【0010】
また、本発明方法によれば、リライタブル層の任意の位置を透明状態、あるいは黒色状態にすることによって、所望の色に発現することができ、高コントラストな多色表示および当該表示の消去を可逆的に行うことができる。
【0011】
以下、本発明の具体的な実施の形態について、図面を参照して説明するが、本発明の可逆性多色記録媒体は、以下の例に限定されるものではない。図1に本発明の第1の例における可逆性多色記録媒体の概略断面図を示す。この可逆性多色記録媒体10は、支持基板1上に、温度に応じて透明状態と黒色状態とを可逆的に変化するリライタブル層11と、光の三原色に区分された繰り返し単位を有する着色層12とが、順次積層形成されてなり、最上層に保護層13が形成された構成を有している。
【0012】
支持基板1は、耐熱性に優れかつ平面方向の寸法安定性が高い材料であれば従来公知の材料を適宜使用することができる。また、着色層12の色の視認性を確保するために支持基板1は白色であることが望ましい。
支持基板1形成用材料としては、例えば、ポリエステル、硬質塩化ビニル等の高分子材料の他、ガラス材料、ステンレス等の金属材料、あるいは紙等の材料から適宜選択できる。材料そのものが白色でない場合には、これらの材料に酸化チタン等の白色顔料を含有させることによって白色の基板が得られる。
また、支持基板1として白色でない材料を用いた場合には、支持基板1上に、着色層12の色の視認性を高めるような材料層を形成した構成としてもよい。
【0013】
リライタブル層11は、透明状態と黒色状態とが可逆的に制御し得る材料を用いて形成する。リライタブル層11は、例えばロイコ染料と、顕色・消色剤とを樹脂母材中に分散させたものを塗布することによって形成することができる。ロイコ染料は、発色状態が黒色であるものが好適であり、例えば既存の黒色感熱紙用染料や、特開2000−160041号公報に記載されている黒系ロイコ染料を適用することができる。
【0014】
顕色・消色剤としては、従来公知の材料を適用することとし、例えば長鎖アルキル基を有する有機酸(特開2001−105733号公報、特開2001−113829号公報に記載されている)等を適用することができる。
【0015】
また、リライタブル層11形成用の樹脂母材としては、例えばポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、エチルセルロース、ポリスチレン、スチレン系共重合体、フェノキシ樹脂、ポリエステル、芳香族ポリエステル、ポリウレタン、ポリカーボネート、ポリアクリル酸エステル、ポリメタクリル酸エステル、アクリル酸系共重合体、マレイン酸系重合体、ポリビニルアルコール、変性ポリビニルアルコール、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、デンプン類等が適用できる。これらの樹脂に必要に応じて紫外線吸収剤等の各種添加剤を併用してもよい。
【0016】
リライタブル層11は、上記ロイコ染料、顕色・消色剤、および各種添加剤を、溶媒を用いて上記樹脂中に分散させて作製した塗料を塗布することによって形成することができる。リライタブル層11は、膜厚1〜50μm程度に形成することが望ましく、さらには3〜20μm程度が好ましい。これらの膜厚が厚過ぎると熱伝導性が悪化することによって発色性、消色性が劣化する。
【0017】
着色層12は、光の三原色に区分された繰り返し単位を有するものとし、これらの三原色(RGB)は、目視できない程度の微細な画点で塗り分けられているものとする。この着色層12は、通常液晶ディスプレイに用いられるフォトリソグラフィーや、印刷法によって形成することができる。色材としては、顔料系ではレッド(R)を表すものとして、ジアミノアントラキノニル、ジバビルツルイソインドリン、グリーン(G)を表すものとして、ナノブロームドリクロロ銅フタロシアニン、ジバビルツルイソインドリン、ブルー(B)を表すものとして、銅フタロシアニンが挙げられる。色材はこれらに限定されるものではなく、インク、ペンキ、印刷、プリンターの分野で用いられている各種色材を適用することができる。
【0018】
着色層12を構成する画素一単位、すなわち画点の大きさは、この可逆性多色記録媒体10の使用者の観察距離によって、目視で認識できない程度に大きさに適宜調整する。
また、着色層12の三原色に区分された部分は、それぞれ異なる波長(図1中λ1、λ2、λ3)の赤外線を吸収して発熱する光熱変換材料が含有されているものとする。この光熱変換材料としては、可視域に吸収がない赤外線吸収色素として一般的に用いられているフタロシアニン系染料や、シアニン系染料、金属錯体系染料、ジインモニウム系染料等を適用することができる。
【0019】
保護層13は、従来公知の紫外線硬化性樹脂や熱硬化性樹脂を用いて形成することができ、膜厚は0.1〜20μm、さらに好ましくは0.5〜5μm程度に形成する。膜厚が薄すぎると充分な保護効果が得られず、厚すぎると伝熱しにくくなるという不都合が生じる。
【0020】
上記においては、支持基板1上に、リライタブル層11、着色層12が順次積層された構成の可逆性多色記録媒体10について説明したが、参考的な例として、リライタブル層11と着色層12の積層位置を入れ替えた例も挙げられる。すなわち、支持基板1上に着色層12、リライタブル層12および保護層13が順次積層形成された構成としても、可逆性多色記録媒体として機能する。
【0021】
次に、本発明の可逆性多色記録媒体の他の一例について、図2を参照して説明する。この例における可逆性多色記録媒体20は、支持基板1上に、リライタブル層11、断熱層14、着色層12および保護層13が順次積層形成された構成を有するものとする。
【0022】
支持基板1は、耐熱性に優れ、かつ平面方向の寸法安定性が高い材料であれば従来公知の材料を適宜使用することができる。また、着色層12の色の視認性を確保するために支持基板1は白色であることが望ましい。
支持基板1形成用材料としては、例えば、ポリエステル、硬質塩化ビニル等の高分子材料の他、ガラス材料、ステンレス等の金属材料、あるいは紙等の材料から適宜選択できる。材料そのものが白色でない場合には、これらの材料に酸化チタン等の白色顔料を含有させることによって白色の基板が得られる。
また、支持基板1として白色でない材料を用いた場合には、支持基板1上に、着色層12の色の視認性を高めるような材料層を形成した構成としてもよい。
【0023】
リライタブル層11は、透明状態と黒色着色状態とを可逆的に、かつ安定して繰り返し制御し得る材料を用いて形成する。この例におけるリライタブル層11は、例えばロイコ染料と、顕色・消色剤とを樹脂母材中に分散させたものを塗布することによって形成することができる。ロイコ染料は、発色状態が黒色であるものが好適であり、例えば既存の黒色感熱紙用染料や、特開2000−160041号公報に記載されている黒系ロイコ染料を適用することができる。
【0024】
顕色・消色剤としては、長鎖アルキル基を有する有機酸(特開2001−105733号公報、特開2001−113829号公報)等を適用することができる。
【0025】
リライタブル層11形成用の樹脂母材としては、例えば、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、エチルセルロース、ポリスチレン、スチレン系共重合体、フェノキシ樹脂、ポリエステル、芳香族ポリエステル、ポリウレタン、ポリカーボネート、ポリアクリル酸エステル、ポリメタクリル酸エステル、アクリル酸系共重合体、マレイン酸系重合体、ポリビニルアルコール、変性ポリビニルアルコール、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、デンプン類等を適用することができ、これらのポリマーには必要に応じて紫外線吸収剤等の各種添加剤を添加してもよい。
【0026】
リライタブル層11は、上記ロイコ染料、顕色・消色剤と各種添加剤を、溶媒を用いて上記樹脂中に分散させて作製した塗料を塗布することによって形成することができる。リライタブル層11は、膜厚1〜50μm程度に形成することが望ましく、さらには3〜20μm程度が好ましい。これらの膜厚が厚過ぎると熱伝導性が悪化することによって発色性が劣化する。
【0027】
断熱層14は、可視光を透過する材料を用いて形成する。断熱層形成用材料としては、例えば、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、エチルセルロース、ポリスチレン、スチレン系共重合体、フェノキシ樹脂、ポリエステル、芳香族ポリエステル、ポリウレタン、ポリカーボネート、ポリアクリル酸エステル、ポリメタクリル酸エステル、アクリル酸系共重合体、マレイン酸系重合体、ポリビニルアルコール、変性ポリビニルアルコール、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、デンプン類当を適用することができる。これらの樹脂には必要に応じて紫外線吸収剤等の各種添加剤を添加してもよい。断熱層14の膜厚は5〜100μm程度が好ましく、さらに好ましくは、10〜50μm程度とする。これらの層の膜厚が薄すぎると、充分な断熱効果が得られず、膜厚が厚すぎると後述するように記録媒体全体を均一加熱する際の熱伝導性が劣化する。
【0028】
着色層12は、光の三原色に区分された繰り返し単位を有するものとし、これらの三原色(RGB)は、目視できない程度の微細な画点で塗り分けられているものとする。着色層12は、通常液晶ディスプレイに用いられるフォトリソグラフィーや、印刷法によって形成することができる。色材としては、顔料系ではレッド(R)を表すものとして、ジアミノアントラキノニル、ジバビルツルイソインドリン、グリーン(G)を表すものとして、ナノブロームドリクロロ銅フタロシアニン、ジバビルツルイソインドリン、ブルー(B)を表すものとして、銅フタロシアニンが挙げられる。色材はこれらに限定されるものではなく、インク、ペンキ、印刷、プリンターの分野で用いられている各種色材を適用することができる。
【0029】
着色層12を構成する画素一単位、すなわち画点の大きさは、この可逆性多色記録媒体10の使用者の観察距離によって、目視で認識できない程度に大きさに適宜調整する。
【0030】
保護層13は、従来公知の紫外線硬化性樹脂や熱硬化性樹脂を用いて形成することができ、膜厚は0.1〜20μm、さらに好ましくは0.5〜5μm程度に形成する。膜厚が薄すぎると充分な保護効果が得られず、厚すぎると伝熱しにくくなるという不都合が生じる。
【0031】
次に、図1、図2に示した可逆性多色記録媒体10、20を用いて、多色記録を行う際の原理について説明する。
【0032】
先ず、多色記録の第1の原理を説明する。
図1に示した可逆性多色記録媒体10を、例えば200℃程度の高温で全面加熱し、リライタブル層11を予め黒色状態にする。ここで、着色層12を構成するレッド(R)、グリーン(G)、ブルー(B)の色相領域には、それぞれ波長λ1、λ2、λ3の赤外線を吸収する光熱変換材料が含有されている。ここで、この可逆性多色記録媒体10の任意の部分に、波長λ1の赤外線を照射すると、着色層のレッド(R)の部分のみにおいて光吸収がなされて発熱し、これによって、レッド(R)部分の下層のリライタブル層11を透明化する。これによってかかる位置においてレッド(R)の画素が表示される。
【0033】
同様に、波長λ1と波長λ2の二種類の赤外線を照射すると、着色層のレッド(R)の部分およびグリーン(G)の部分において光吸収がなされて発熱し、これによってレッド(R)部分とグリーン(G)の部分の下層のリライタブル層11を透明化し、レッド(R)とグリーン(G)の色合成によって、イエローの表示がなされる。
【0034】
さらには、波長λ1、波長λ2、波長λ3の三種類の赤外線を照射すると、着色層のレッド(R)、グリーン(G)、ブルー(B)の全ての部分において光吸収がなされて発熱し、これによってリライタブル層11が透明化し、レッド(R)、グリーン(G)、ブルー(B)の色合成によって、白色の表示がなされる。
【0035】
上述したように、図1に示した可逆性多色記録媒体10においては、波長を選択して任意の赤外線を照射することによって、所望の多色画像や各種データを可逆的に表示したり、消去したりすることができる。
【0036】
照射する赤外光は、着色層12を加熱することができるものであればよいが、特に赤外域の半導体レーザが波長選択、出力調整の自由度が高いため好適である。
【0037】
また、上述した操作によって情報記録や画像形成を行う場合において、赤外線を照射する際に、リライタブル層11の色が消色しない程度に予め全体を均一加熱しておき、その後にリライタブル層の任意の位置を透明化させるための赤外線照射を行うこととすることによって、より少ない照射エネルギーによってリライタブル層11を透明化させることができ、必要エネルギーの低減化が図られ、経済的に優れた効果が得られる。
【0038】
更に、可逆性多色記録媒体10の全体を、全てのリライタブル層が着色する程度の温度に均一加熱することによって、記録情報や画像を消去することができる。
【0039】
次に、多色記録の第2の原理を説明する。
図1に示した可逆性多色記録媒体10を、例えば150℃程度の温度で緩やかに全面加熱し、リライタブル層11を全て予め透明化状態(消色させた状態)しておく。すなわち、この状態においては可逆性多色記録媒体10は白色に見える。
【0040】
着色層12は、上述したようにレッド(R)、グリーン(G)、ブルー(B)の色相領域によって構成されてなり、それぞれ波長λ1、λ2、λ3の赤外線を吸収する光熱変換材料が含有されている。
この可逆性多色記録媒体10の任意の部分に、波長λ1の赤外線を、所定の出力で照射すると、着色層のレッド(R)の部分のみにおいて光吸収がなされて発熱し、隣接するレッド(R)部分の下層のリライタブル層11が黒色化する。これによってグリーン(G)およびブルー(B)が合成されて表示されることとなり、シアンの表示がなされる。
【0041】
同様に、波長λ1、λ2の二種類の赤外線を、所定の出力で照射すると、着色層のレッド(R)の部分およびグリーン(G)の部分において光吸収がなされて発熱し、隣接するレッド(R)部分とグリーン(G)部分の下層のリライタブル層11が黒色化し、ブルー(B)の表示がなされる。
【0042】
さらには、波長λ1、λ2、λ3の三種類の赤外線を、所定の出力で照射すると、着色層のレッド(R)、グリーン(G)、ブルー(B)の全ての部分において光吸収がなされて発熱し、隣接するリライタブル層11の全面が黒色化し、画素表示が消えた状態になる。
【0043】
上述したように、図1の可逆性多色記録媒体10においては、波長を選択して任意の赤外線を照射することによって、所望の多色画像や各種データを可逆的に表示したり、消去したりすることができる。
照射する赤外光は、リライタブル層11が透明化した状態から黒色の状態へと変化させることのできるものであればよいが、特に赤外域の半導体レーザが波長選択、出力調整の自由度が高いため好適である。
【0044】
また、上述した操作によって情報記録や画像形成を行う場合において、赤外線を照射する際に、リライタブル層11の色が黒色化しない程度に予め均一加熱処理を施しておき、その後にリライタブル層11を黒色化させるための赤外線照射を行うこととすることによって、より少ない照射エネルギーによってリライタブル層11を状態変化させることができ、必要エネルギーの低減化が図られ、経済的に優れた効果が得られる。
さらに、可逆性多色記録媒体10の全体を、全てのリライタブル層が透明化する程度に均一加熱することによって、記録情報や画像を消去することができる。
【0045】
次に、多色記録の第3の原理を説明する。この例においては、図2に示した可逆性多色記録媒体20を用いた多色記録原理について説明する。
【0046】
図2の可逆性多色記録媒体20を、例えば200℃程度の高温で全面加熱し、リライタブル層11を予め着色状態とし黒色にする。この状態においては可逆性多色記録媒体20は黒色に見える。
次に、この可逆性多色記録媒体20の任意の位置に、ブルー(B)の波長領域の可視光を照射すると、着色層12のうちのブルー(B)の色相領域のみにおいて光が透過し、上記予め黒色化したリライタブル層11に達する。リライタブル層11における光照射部分においては光吸収がなされ、昇温して透明状態へ変化する。透明化したリライタブル層11においては、光吸収が減少するので、過度の発熱は起こらなくなる。
上述のようにすることによって、ブルー(B)の領域の下層のリライタブル層11を透明化させることによって、白色の支持基板1を介してブルーの表示を行うことができる。
【0047】
同様に、例えばグリーン(G)とレッド(R)の波長領域の可視光を照射することによって、グリーン(G)とレッド(G)とが混色したイエローの表示を行うことができ、ブルー(B)とグリーン(G)とレッド(R)の三種類の波長領域の可視光を照射することによって白色の表示がなされる。
【0048】
すなわち、図2に示す可逆性多色記録媒体20においては、所望の色表示に応じた波長の可視光を照射することによって、多色画像表示や各種データ表示、およびこれらの消去を行うことができる。
【0049】
なお、照射する光は、リライタブル層11を加熱する機能を有するものであれば、従来公知のものを適宜使用することができ、例えばキセノンランプ、メタルハイドライドランプ等を分光して用いてもよいし、レーザ光を適用してもよい。
【0050】
また、上述した操作によって情報記録や画像形成を行う場合において、光照射する際に、リライタブル層11が消色しない程度に予め全体を均一加熱しておき、その後にリライタブル層の任意の位置を透明化させるための光照射を行うこととすることによって、より少ない照射エネルギーによってリライタブル層11を透明化させることができ、必要エネルギーの低減化が図られ、経済的に優れた効果が得られる。
【0051】
更に、可逆性多色記録媒体10の全体を、全てのリライタブル層が着色する程度の温度に均一加熱することによって、記録情報や画像を消去することができる。
【0052】
次に、本発明の可逆性多色記録媒体の具体的な実施例を挙げて説明するが本発明の可逆性多色記録媒体は以下に示す例に限定されるものではない。
【0053】
〔実施例1〕
この例においては、図1に示すように、支持基板1上にリライタブル層11、着色層12、および保護層13が順次積層形成された構成の可逆性多色記録媒体を作製するものとする。
【0054】
支持基板1として、厚さ1mmの白色のポリエチレンテレフタレート基板を用意した。次に、下記組成物をワイヤーバーで塗布し、100℃にて5分間加熱乾燥処理を施して膜厚10μmのリライタブル層11を形成した。
(組成物)
ロイコ染料(山本化成製:Black−15) 2重量部
【0055】
【化1】
【0056】
顕色・消色剤(下記物質) 4重量部
【0057】
【化2】
【0058】
塩化ビニル酢酸ビニル共重合体 10重量部
(塩化ビニル90%、酢酸ビニル10%、平均分子量(M.W.)115000)
テトラヒドロフラン(THF) 80重量部
【0059】
上述のようにして形成したリライタブル層11上に、RGBの三色のカラーフィルター用フォトレジストを用いて、膜厚約1μmの着色層12を形成した。1画点は約500μm×166μmの大きさとした。
また、着色層12を構成するR(レッド)、G(グリーン)、B(ブルー)のそれぞれの領域部分に、下記のフタロシアニン系赤外線吸収色素を含有させた。
レッド部分:YKR−1010(山本化成製、吸収波長ピーク687μm)
グリーン部分:YKR−3071(山本化成製、吸収波長ピーク788μm)
ブルー部分:YKR−3070(山本化成製、吸収波長ピーク830μm)
【0060】
上述のようにして作製した着色層12上に、紫外線硬化性樹脂を用いて膜厚約3μmの保護層13を形成し、目的とする可逆性多色記録媒体を作製した。
【0061】
上述のようにして作製した可逆性多色記録媒体を、200℃に加熱したセラミックスバーを用いて加熱し、リライタブル層11を黒色に発色させた。
次に、上記可逆性多色記録媒体の任意の位置に、波長685nm、パワー30mWの半導体レーザを、15cm/secの速度でスキャンさせながら照射した。
着色層12のR(レッド)の部分において照射レーザが吸収され、照射部分において光熱変換がなされ、隣接するリライタブル層11が熱により透明化して着色層12のR(レッド)が表示されることによって赤色に見えた。
【0062】
また、上記可逆性多色記録媒体の任意の位置に、波長784nm、パワー30mWの半導体レーザを、15cm/secの速度でスキャンさせながら照射した。
着色層12のG(グリーン)の部分において照射レーザが吸収され、照射部分において光熱変換がなされ、隣接するリライタブル層11が熱により透明化して着色層12のG(グリーン)が表示されて緑色に見えた。
【0063】
また、上記可逆性多色記録媒体の任意の位置に、波長830nm、パワー30mWの半導体レーザを、15cm/secの速度でスキャンさせながら照射した。着色層12のB(ブルー)の部分において照射レーザが吸収され、照射部分において光熱変換がなされ、隣接するリライタブル層11が熱により透明化して着色層12のB(ブルー)が表示されて青色に見えた。
【0064】
また、上記三種類の波長のレーザ光を全て照射した部分は、当該領域のリライタブル層が透明化するため、支持基板1の色が露出することにより白色に見えた。
【0065】
上述の可逆性多色記録媒体を200℃に加熱したセラミックスバーを用いて加熱したところ、全面が着色化して記録情報や形成画像が消去された。
なお、上述のようにして情報の書き込み及び消去を100回繰り返して行ったところ、記録情報および形成画像の劣化は確認されなかった。
【0066】
〔参考例1〕
この例においては、支持基板1上に着色層12、リライタブル層11、および保護層13が順次積層形成された構成の可逆性多色記録媒体を作製するものとする。この可逆性多色記録媒体を、200℃に加熱したセラミックスバーで加熱し、リライタブル層11を黒色に発色させた。次に、上記可逆性多色記録媒体の任意の位置に、波長685nm、パワー30mWの半導体レーザを、15cm/secの速度でスキャンさせながら照射した。着色層12のR(レッド)の部分において照射レーザが吸収され、照射部分において光熱変換がなされ、隣接するリライタブル層11が熱により透明化して着色層12のR(レッド)が表示されることによって赤色に見えた。
【0067】
また、上記可逆性多色記録媒体の任意の位置に、波長784nm、パワー30mWの半導体レーザを、15cm/secの速度でスキャンさせながら照射した。
着色層12のG(グリーン)の部分において照射レーザが吸収され、照射部分において光熱変換がなされ、隣接するリライタブル層11が熱により透明化して着色層12のG(グリーン)が表示されて緑色に見えた。
【0068】
また、上記可逆性多色記録媒体の任意の位置に、波長830nm、パワー30mWの半導体レーザを、15cm/secの速度でスキャンさせながら照射した。着色層12のB(ブルー)の部分において照射レーザが吸収され、照射部分において光熱変換がなされ、隣接するリライタブル層11が熱により透明化して着色層12のB(ブルー)が表示されて青色に見えた。
【0069】
また、上記三種類の波長のレーザ光を全て照射した部分は、当該領域のリライタブル層が透明化するため、支持基板1の色が露出することにより白色に見えた。
【0070】
上述の可逆性多色記録媒体を200℃に加熱したセラミックスバーを用いて加熱したところ、全面が着色化して記録情報や形成画像が消去された。
なお、上述のようにして情報の書き込み及び消去を100回繰り返して行ったところ、記録情報および形成画像の劣化は確認されなかった。
【0071】
〔実施例2〕
上記〔実施例1〕において作製した可逆性多色記録媒体を、140℃に加熱したセラミックスバーを用いて加熱し、リライタブル層11を予め透明化させた。
次に、可逆性多色記録媒体の任意の位置に、波長685nm、パワー30mWの半導体レーザを、5cm/secの速度でスキャンさせながら照射した。着色層12のR(レッド)の部分において照射レーザが吸収され、照射部分において光熱変換がなされ、隣接するリライタブル層11が熱により黒色化して着色層12のG(グリーン)とB(ブルー)が合成されて表示されることにより、シアンの表示がなされた。
また上記操作に加えて可逆性多色記録媒体の任意の位置に、波長784nm、パワー30mWの半導体レーザを、5cm/secの速度でスキャンさせながら照射した。着色層12のG(グリーン)の部分において照射レーザが吸収され、照射部分において光熱変換がなされ、隣接するリライタブル層11が熱により黒色化して着色層のR(レッド)が表示されることにより、赤色に発色した。
また、上記三種類の波長のレーザ光を全て照射した部分は、当該領域のリライタブル層が黒色化した。
【0072】
上述の可逆性多色記録媒体を140℃に加熱したセラミックスバーを用いて加熱したところ、全面が透明化して記録情報や形成画像が消去された。
なお、上述のようにして情報の書き込み及び消去を100回繰り返して行ったところ、記録情報および形成画像の劣化は確認されなかった。
【0073】
〔参考例2〕
上記〔参考例1〕において作製した可逆性多色記録媒体を、140℃に加熱したセラミックスバーを用いて加熱し、リライタブル層11を予め透明化させた。
次に、可逆性多色記録媒体の任意の位置に、波長685nm、パワー30mWの半導体レーザを、5cm/secの速度でスキャンさせながら照射した。着色層12のR(レッド)の部分において照射レーザが吸収され、照射部分において光熱変換がなされ、隣接するリライタブル層11が熱により黒色化して着色層12のG(グリーン)とB(ブルー)が合成されて表示されることにより、シアンの表示がなされた。
また上記操作に加えて可逆性多色記録媒体の任意の位置に、波長784nm、パワー30mWの半導体レーザを、5cm/secの速度でスキャンさせながら照射した。着色層12のG(グリーン)の部分において照射レーザが吸収され、照射部分において光熱変換がなされ、隣接するリライタブル層11が熱により黒色化して着色層のR(レッド)が表示されることにより、赤色に発色した。
また、上記三種類の波長のレーザ光を全て照射した部分は、当該領域のリライタブル層が黒色化した。
【0074】
上述の可逆性多色記録媒体を140℃に加熱したセラミックスバーを用いて加熱したところ、全面が透明化して記録情報や形成画像が消去された。
なお、上述のようにして情報の書き込み及び消去を100回繰り返して行ったところ、記録情報および形成画像の劣化は確認されなかった。
【0075】
〔実施例3〕
この例においては、図2に示すように支持基板1上にリライタブル層11、断熱層14、着色層12、および保護層13が順次積層形成された構成の可逆性多色記録媒体を作製するものとする。
【0076】
支持基板1として、厚さ1mmの白色のポリエチレンテレフタレート基板を用意した。次に、下記組成物をワイヤーバーで塗布し、100℃にて5分間加熱乾燥処理を施して膜厚10μmのリライタブル層11を形成した。
(組成物)
ロイコ染料(山本化成製:Black−15) 2重量部
【0077】
【化3】
【0078】
顕色・消色剤(下記物質) 4重量部
【0079】
【化4】
【0080】
塩化ビニル酢酸ビニル共重合体 10重量部
(塩化ビニル90%、酢酸ビニル10%、M.W.115000)
テトラヒドロフラン(THF) 80重量部
【0081】
上述のようにして形成したリライタブル層11上に、ポリメチルメタクリレート(M.W.130000)をテトラヒドロフラン(THF)を使って塗布、乾燥して膜厚20μmの断熱層14を形成した。
【0082】
この断熱層14上に、RGBの三色のカラーフィルター用フォトレジストを用いて、三色に区分された膜厚約1μmの着色層12を形成した。1画点は約500μm×166μmの大きさとした。
この着色層12上に、紫外線硬化性樹脂を用いて膜厚約3μmの保護層13を形成し、目的とする可逆性多色記録媒体を作製した。
【0083】
上述のようにして作製した可逆性多色記録媒体を、200℃に加熱したセラミックスバーを用いて加熱し、リライタブル層11を黒色に発色させた。
次に、上記可逆性多色記録媒体の任意の位置に、メタルハライドランプを用いて、ダイクロミックミラーと、UVIRカットフィルターによって分光し、レンズによって集光して照射した。上記ダイクロミックミラーを交換しながら三色の光のうち、所定の色の光を照射したところ、照射光の色に応じた表示がなされ、鮮明な多色画像を表示することができた。
【0084】
上述の可逆性多色記録媒体を200℃に加熱したセラミックスバーを用いて加熱したところ、全面が着色化して記録情報や形成画像が消去された。
なお、上述のようにして情報の書き込み及び消去を100回繰り返して行ったところ、記録情報および形成画像の劣化は確認されなかった。
【0085】
〔実施例4〕
上述した実施例3において作製した可逆性多色記録媒体を200℃に加熱したセラミックスバーを用いて加熱し、リライタブル層11を黒色に発色させた。
次に、可逆性多色記録媒体の任意の位置に、出力10mWの波長可変レーザを用いてレッド、グリーン、ブルーのレーザ光を2cm/secの速度でスキャンさせながら照射したところ、照射光の色に応じて着色層12の色の表示がなされ、鮮明な多色画像を形成することができた。
【0086】
上述の可逆性多色記録媒体を、200℃に加熱したセラミックスバーを用いて加熱したところ、全面が黒色化して記録情報や形成画像が消去された。
なお、上述のようにして情報の書き込み及び消去を100回繰り返して行ったところ、記録情報および形成画像の劣化は確認されなかった。
【0087】
【発明の効果】
本発明によれば、リライタブル層の任意の位置を透明状態あるいは黒色状態にすることによって、光の三原色に区分された繰り返し単位を有する着色層の任意の位置を視認することができるようになされるフルカラー画像の可逆的な記録、消去が可能な可逆性多色記録媒体が提供された。
【0088】
また、本発明方法によれば、リライタブル層の任意の位置を透明状態、あるいは黒色状態にすることによって、高コントラストな多色表示および当該表示の消去を可逆的に行うことができた。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の可逆性多色記録媒体の一例の概略断面図を示す。
【図2】本発明の可逆性多色記録媒体の他の一例の概略断面図を示す。
【符号の説明】
1……支持基板、10……可逆性多色記録媒体、11……リライタブル層、12……着色層、13……保護層、14……断熱層、20……可逆性多色記録媒体
Claims (6)
- 支持基板上に、電子供与性を有する呈色性化合物と電子受容性を有する顕色剤とが含有されているリライタブル層と、光の三原色に区分された繰り返し単位を有し、当該三原色に区分された部分に、それぞれ異なる波長の赤外線を吸収して発熱する光熱変換材料が含有されている着色層とが、順次積層形成されており、
前記電子供与性を有する呈色性化合物と電子受容性を有する顕色剤との間の可逆的反応により、前記リライタブル層を発色させ、あるいは消色させることにより、温度に応じて可視光に対し透明状態と黒色状態とが可逆的に変化するようになされていることを特徴とする可逆性多色記録媒体。 - 前記着色層の、三原色に区分されたそれぞれの部分が、異なる波長の可視光を透過するようになされていることを特徴とする請求項1に記載の可逆性多色記録媒体。
- 前記リライタブル層と、前記着色層との間に、透光性の断熱層が形成されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の可逆性多色記録媒体。
- 最表面に保護層が形成されていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の可逆性多色記録媒体。
- 支持基板上に、電子供与性を有する呈色性化合物と電子受容性を有する顕色剤とが含有されているリライタブル層と、光の三原色に区分された繰り返し単位を有し、当該三原色に区分された部分に、それぞれ異なる波長の赤外線を吸収して発熱する光熱変換材料が含有されている着色層とが、順次積層形成されており、前記電子供与性を有する呈色性化合物と電子受容性を有する顕色剤との間の可逆的反応により、前記リライタブル層を発色させ、あるいは消色させることにより、温度に応じて可視光に対し透明状態と黒色状態とが可逆的に変化するようになされている可逆性多色記録媒体を用いて、
前記リライタブル層に対して加熱処理を施して予め黒色化させておき、
所望の画像情報に応じて選択された波長の赤外線を照射して露光を行い、前記リライタブル層の特定領域を発熱せしめ、当該領域を透明化させることにより、画像表示を行うことを特徴とする可逆性多色記録媒体の記録方法。 - 支持基板上に、電子供与性を有する呈色性化合物と電子受容性を有する顕色剤とが含有されているリライタブル層と、光の三原色に区分された繰り返し単位を有し、当該三原色に区分された部分に、それぞれ異なる波長の赤外線を吸収して発熱する光熱変換材料が含有されている着色層とが、順次積層形成されており、前記電子供与性を有する呈色性化合物と電子受容性を有する顕色剤との間の可逆的反応により、前記リライタブル層を発色させ、あるいは消色させることにより、温度に応じて可視光に対し透明状態と黒色状態とが可逆的に変化するようになされている可逆性多色記録媒体を用いて、
前記リライタブル層に対して加熱処理を施して予め黒色化させておき、
所望の画像情報に応じて選択された波長の可視光を照射して露光を行い、前記リライタブル層の特定領域を発熱せしめ、当該領域を透明化させることにより、画像表示を行うことを特徴とする可逆性多色記録媒体の記録方法。
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