JP4076683B2

JP4076683B2 - 多色画像記録方法および多色画像記録装置

Info

Publication number: JP4076683B2
Application number: JP27347699A
Authority: JP
Inventors: 浩之杉本; 恵朗二村; 信之玉置; 宏雄松田; 吉重木田
Original assignee: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST; Okamura Oil Mill Ltd; Ricoh Co Ltd
Current assignee: National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST; Okamura Oil Mill Ltd; Ricoh Co Ltd
Priority date: 1999-09-27
Filing date: 1999-09-27
Publication date: 2008-04-16
Anticipated expiration: 2019-09-27
Also published as: JP2001100170A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はコレステリック液晶性材料を用いた可逆記録媒体に対する画像記録方法および装置に関し、特に簡単な方法で多色表示が可能な多色画像記録方法および多色画像記録装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
書替え可能な感熱記録媒体としては、例えば以下のようなものが知られてい
る。
１．コレステリック高分子液晶を用いた感熱記録媒体。記録層全体を等方相転移温度以下で、ガラス転移温度以上の記録設定温度に加熱して適宜カラーの液晶状態にし、これをガラス転移温度以下に冷却する際、適宜加圧手段、例えば、一対の加熱ローラー間に挿通させる時の圧力を調整することでこの液晶状態を固定化できる感熱記録媒体（特開平５−６９６７２、特開平６−２７３７０７）。
２．分子量が２０００以下で、ガラス転移温度が３５度以上のコレステリック液晶化合物またはその混合物からなる記録材料材料において、コレステリック液晶状態より急冷することにより、その反射色を常温で長期間保存でき、さらに、液晶状態に戻せば繰り返し書き込むことが出来る。
３．１０，１２−ドコサジインジオン酸ジコレステリルはコレステリック液晶相を示す８７−１１５℃の温度から０℃まで急冷するとコレステリック反射色を示す固体状態（コレステリツクガラス相と呼ぶ）に固定される。冷却を開始する温度を変化させることで固定されるコレステリック反射色は連続的に青から赤まで変化し、その色は室温で半年以上安定であった。また、１１９℃以上に加熱することでコレステリック反射色は消え、さらに別のコレステリック液晶温度から急冷することで別のコレステリック反射色を固定することも可能であった。この記録材料は、分子量が２０００以下程度のいわゆる中分子であるため、記録や消去動作を短時間で行うことが出来る。また、単一の材料系に対する記録条件を変えるだけで、書き換え可能なフルカラー記録が可能である（Ｎ．Ｔａｍａｏｋｉ，Ａ．Ｖ．Ｐａｒｆｅｎｏｖ，Ａ．Ｍａｓａｋｉ，Ｈ．Ｍａｔｓｕｄａ，Ａｄｖ．Ｍａｔｅｒ．１９９７，９，１１０２−１１０４）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
前記の中分子コレステリック液晶系記録材料はフルカラーの可逆記録材料として有望な特徴を持つが、選択反射色を記録するために、等方相に加熱後、液晶が目的の選択反射色を呈する温度まで温度を下げ、そこから更に急冷の操作を行うという二段階の操作を必要とし、記録操作が比較的複雑となる。特に、フィルム状の記録媒体にサーマルヘッド装置で記録するような場合、二段階の冷却操作を行うためには、サーマルヘッド装置の構成が非常に複雑となる。
また、フィルム状の記録媒体にサーマルヘッド装置で記録する場合、サーマルヘッド装置直後の媒体に冷風を局所的に吹き付け、かなり急激に冷却するような操作を行っていた。この場合、比較的高温の等方相まで加熱すると青色、比較的低温の等方相まで加熱すると赤色が記録された。但し、この方法では、冷風の吹き付けムラによって色ムラが発生しやすいという課題があった。
本発明の目的は、コレステリック液晶相を形成するサーモトロピック液晶性化合物、特に中分子コレステリック液晶系記録材料を含む感熱記録層を形成した感熱記録媒体の簡単な構成で均一な多色画像を効率良く記録でき、かつ、色によって画線の太りなどが発生しない多色画像記録方法および多色画像記録装置を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、前記課題を解決するために比較的簡単な構成で安定に多色画像を記録できる方法および装置を探索した結果、本発明に至った。
本発明の第１は、少なくとも一方が透明な二枚の基板間に、コレステリック液晶相を形成するサーモトロピック液晶性化合物を含む感熱記録層を形成した感熱記録媒体の感熱記録層を等方相またはコレステリック液晶相を示す温度まで加熱した後、特定の冷却速度で冷却することにより、コレステリック液晶相の螺旋状分子配列を固体化したコレスリテックガラス相を形成させ、螺旋状分子配列に起因した選択反射色を示す画像を記録する多色画像記録方法において、記録する選択反射色に対応して記録部の加熱時の目標温度（Ｔｈ）を変化させるが、冷却後の目標温度（Ｔｃ）は一定とし、かつ前記感熱記録層の加熱を下式（１）
【数５】
Ｔｈ^２＞Ｔｈ^１（１）
〔Ｔｈ^１：短波長側の選択反射色（λ１）を記録する時の加熱時の目標温度、Ｔｈ^２：長波長側の選択反射色（λ２）を記録する時の加熱時の目標温度〕
と言う要件を満足して行うことを特徴とする多色画像記録方法、および少なくとも一方が透明な二枚の基板間に、コレステリック液晶相を形成するサーモトロピック液晶性化合物を含む感熱記録層を形成した感熱記録媒体の感熱記録層を等方相またはコレステリック液晶相を示す温度まで加熱した後、特定の冷却速度で冷却することにより、コレステリック液晶相の螺旋状分子配列を固体化したコレスリテックガラス相を形成させ、螺旋状分子配列に起因した選択反射色を示す画像を記録する多色画像記録方法において、加熱時の目標温度（Ｔｈ）は一定で、記録する選択反射色に対応して記録部の冷却時の目標温度（Ｔｈ）を変化させ、かつ該記録部の冷却を下式（２）
【数６】
Ｔｃ^２＞Ｔｃ^１（２）
〔Ｔｃ^１：短波長側の選択反射色（λ１）を記録する時の冷却時の目標温度、Ｔｃ^２：長波長側の選択反射色（λ２）を記録する時の冷却時の目標温度〕
と言う要件を満足して行うことを特徴とする多色画像記録方法にある。
【０００５】
本発明の第２は、コレステリック液晶相を形成するサーモトロピック液晶性化合物を含む感熱記録層を有する感熱記録媒体、該感熱記録媒体の感熱記録層を等方相またはコレステリック液晶相を示す温度まで加熱する加熱手段と、加熱後の感熱記録層を所望の温度に冷却してコレステリック液晶相の螺旋状分子配列を固体化する冷却手段とを少なくとも有して構成される多色画像記録装置において、記録する選択反射色に対応して記録部の加熱時の目標温度（Ｔｈ）を変化させるが、冷却後の目標温度（Ｔｃ）は一定とし、かつ前記感熱記録層の加熱を記録する選択反射色に対応して目標温度を設定できるように、加熱手段の駆動エネルギー（Ｅｈ）を下式（３）
【数７】
Ｅｈ^２＞Ｅｈ^１（３）
（Ｅｈ^２：長波長側の選択反射色（λ２）を記録する時の加熱手段の駆動エネルギー、Ｅｈ^１：短波長側の選択反射色（λ１）を記録する時の加熱手段の
駆動エネルギー）
の要件を満足するよう制御し、かつ冷却手段の駆動エネルギー（Ｅｃ）は一定に制御するする制御手段を有すること特徴する多色画像記録装置、およびコレステリック液晶相を形成するサーモトロピック液晶性化合物を含む感熱記録層を有する感熱記録媒体、該感熱記録媒体の感熱記録層を等方相またはコレステリック液晶相を示す温度まで加熱する加熱手段と、加熱後の感熱記録層を所望の温度に冷却してコレステリック液晶相の螺旋状分子配列を固体化する冷却手段とを少なくとも有して構成される多色画像記録装置において、記録する選択反射色に対応して記録部の冷却後の目標温度（Ｔｃ）を変化させるが、加熱時の目標温度（Ｔｈ）は一定とし、かつ前記感熱記録層の加熱を記録する選択反射色に対応して目標温度を設定できるように、冷却手段の駆動エネルギー（Ｅｃ）を下式（４）
【数８】
Ｅｃ^１＞Ｅｃ^２（４）
（Ｅｃ^２：長波長側の選択反射色（λ２）を冷却する時の冷却手段の駆動エネルギー、Ｅｃ^１：短波長側の選択反射色（λ１）を記録する時の冷却手段の
駆動エネルギー）
の要件を満足するよう制御し、かつ加熱手段の駆動エネルギー（Ｅｈ）は一定に制御する制御手段を有すること特徴する多色画像記録装置にある。
【０００６】
本発明の第３は、記録する画像特性および／または要求される作業効率に応じて、前記第１の２種の多色画像記録装置をそれぞれ単独で、あるいは組み合わせて実施できるように加熱手段と冷却手段が構成され、かつ前記加熱手段の駆動エネルギー（Ｅｈ）と冷却手段の駆動エネルギー（Ｅｃ）を制御する手段を有することを特徴とする前記第２の多色画像記録装置にある。
本発明の多色画像記録装置は、該装置の内部あるいは外部環境の温度を検出する温度センサーを有し、該センサーの検出結果に応じて、加熱手段の駆動エネルギー（Ｅｈ）および冷却手段の駆動エネルギー（Ｅｃ）を制御することにより、装置を使用する環境条件の変化に依存せず、安定に多色画像を記録できる。
【０００７】
以下、本発明の多色画像記録装置および多色画像記録方法について、図面に基づいて詳細に説明する。
図１に本発明の多色画像記録方法および多色画像記録装置で使用できる可逆記録媒体の構成例を示す。支持基板の上に、サーモトロピック性のコレステリック液晶性化合物による感熱記録層と、透明な表面基板とを形成する。また、液晶の配向性向上や層間の接着性向上の目的で、各基板と感熱記録層の間に下地層や中間層を設けても良い。
支持基板としては、たとえば、ＰＥＴ、ＰＣ、ＰＥＳなどのプラスチックフィルムあるいはこれらの複合体、ガラス板などを用いることが出来る。シート状の可逆記録媒体とする場合の支持基板の厚さは通常、５０〜５００μｍ、好ましくは１００〜３００μｍ程度とする。その他のディスプレイ装置とする場合は板状の剛体でも良く、支持体の厚さは特に限定されない。
コレステリック反射色を観察するための光吸収層としては、支持基板の裏面側に黒色塗料などを塗布したものや、前述の支持基板中に黒色顔料が分散されたものが用いられる。
表面基板としては、透明性と耐熱性に優れるＰＥＳ、ＰＥＴなどのプラスチックフィルムが好ましいが、これに限定されない。記録媒体の表面側からサーマルヘッドのような接触式加熱装置で記録する場合、表面基板の厚さは１μｍから３０μｍ程度が好ましい。１μｍ未満であると機械的強度が不足して基板の破損が生じ、３０μｍを超えると感熱記録層への熱伝達効率が悪化し好ましくない。
【０００８】
感熱記録層としては、メモリー性がありコレステリック液晶相を固定化できるサーモトロピック液晶性化合物を含んでいれば、いずれも使用可能である。
例えば、側鎖型高分子コレステリック液晶を用いることが出来る。特開平４−１７４４１５号公報や特開平６−２７３７０７号公報などに記載されているような選択反射を示す高分子液晶であればいずれも使用可能である。高分子コレステリック液晶化合物の重量平均分子量は、１万から５０万の範囲が好ましい。１万より小さいと記録状態の保存安定性が悪くなり、５０万より大きいと記録や消去に数時間を要してしまうため好ましくない。一般に、高分子コレステリック液晶系では記録時間や消去時間が比較的長くなるという問題がある。また、Ｔｇが低い場合は記録された固定状態の保存安定性が悪化し、室温程度の温度下での保存により固定状態が消えてしまう場合がある。そのため、Ｔｇは、少なくとも３０℃以上であることが好ましい。但し、本発明の記録媒体及び装置を低温環境下のみで取り扱う場合には、Ｔｇは特に限定されず、取り扱う環境の温度以上であれば良い。
【０００９】
本発明では記録速度向上のために、分子量が９００以上１万以下、好ましくは１０００以上２０００以下で分子量分布を持たないコレステリック液晶性化合物（中分子コレステリック液晶化合物）あるいはその混合物を用いることが特に好ましい。また、中分子コレステリック液晶化合物あるいはその混合物は、ガラス転移温度が観測される場合は３０℃以上であることが好ましい。図２に中分子コレステリック液晶性化合物の相変化モデル図を示す。結晶相から加熱していくと融点以上で等方相となる。そこからコレステリック液晶相を示す温度まで徐冷あるいは急冷すると、温度に応じた選択反射色を示す。ここで、１００℃程度以上の比較的高温でコレステリック液晶相を示すことが好ましい。コレステリック液晶相から室温程度まで徐冷すると、結晶化して光散乱による白濁状態となる。この時記録層が薄い場合はほぼ透明として観測される場合もある。
コレステリック液晶相から室温程度まで急冷すると、コレステリック液晶相の螺旋状分子配列を保持したガラス状固体（コレステリックガラス相）になり、螺旋ピッチに依存した選択反射色が観測される。急冷開始時の感熱記録層の温度あるいは冷却速度及びその領域を任意に設定する事により、任意の選択反射色を示す画像が可逆的に記録できる。ここで、分子量が９００より小さいと急冷条件でも結晶化が起こってしまい、コレステリックガラス相が固定されない場合がある。これは、急冷に伴う分子の再配向が早いためと考えられる。また、分子量が１万より大きいと１画素が数百ミリ秒程度以下での実用的な記録や消去が困難になる場合がある。コレスリテックガラス相を１００℃程度の比較的高温に加熱すると結晶化して白濁する。但し、材料によってはコレスリテックガラス相から液晶相に直接転移する場合もある。
【００１０】
本発明で用いられる中分子コレステリック液晶性化合物の例を下式（Ｉ）および（II）で示す。
【化１】

（ｎ＝５、６、７、Ｒ＝Ｈ、ＣＨ_３）
【化２】

（ｎ＝２、３、４、５、６、７、８、９、１０）
ただし、本発明で用いられる中分子コレステリック液晶性化合物は前式のものに限られるものではなく、上記のコレステリックガラス相の記録特性を示すものならば任意のコレステリック液晶性化合物を用いることができる。
【００１１】
感熱記録層の厚さは、０．５〜５０μｍ、好ましくは１〜２０μｍの範囲から適宜選択すればよい。感熱記録層が薄すぎると最大反射が得られる波長における反射率が低くなるため表示画像のコントラストが低下し、厚すぎると感熱記録層内部の冷却速度にムラが生じて白濁化してしまい表示画像のコントラストが低下する。
なお、感熱記録層は、選択反射を示す液晶性化合物だけで構成することが好ましいが、バインダ樹脂やスペーサー粒子を含有するものであってもよい。バインダ樹脂としては、例えばポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、エポキシ樹脂、フェノキシ樹脂、アクリル樹脂、ポリウレタン、ポリエステルなどが挙げられる。スペーサー粒子としては、一般的な液晶デイスプレイ用に用いられてるものが使用できる。
選択反射波長は、通常、４００〜７００ｎｍ程度の可視光領域に存在することが好ましく、この場合、人間が視認することができる。ただし、機械により読み取る場合などは、紫外領域や赤外領域に選択反射波長が存在していてもよい。
【００１２】
任意の選択反射色を記録する方法には大きく分けて次の二通りの方法がある。
１．加熱手段を用いて記録部を等方相転移温度以上に加熱し、冷却手段によって等方相の温度から所望の選択反射色を示す液晶相まで速やかに冷却した後、他の冷却手段によって液晶相を室温程度まで一気に急冷して、所望の選択反射色を示すコレスリテックガラス相を固定化する。〔化１〕および〔化２〕で例示した化合物は高温側で短波長色を示すため、青色を記録するためには、比較的高温状態からの急冷が必要になる。この方法は二段階的な冷却工程が必要になるため、比較的複雑な装置構成が必要となる。
２．加熱手段を用いて記録部を等方相転移温度以上に加熱し、冷却手段によって等方相の温度から室温程度まで一段階で急冷して、結果的に所望の選択反射色を示すコレステリックガラス相を固定化する。加熱手段の出力と冷却手段の温度、および加熱から冷却までの時間を調整することで、急冷速度をコントロールすることが出来る。〔化１〕および〔化２〕に例示した化合物では、急冷速度が大きいと青色、小さいと赤色が記録される。
【００１３】
図３に本発明の方法を具現化する装置の１構成例を示す。シート状の可逆記録媒体の端部を挟んだ搬送手段により、可逆記録媒体自体を移動させる。加熱手段としてはサーマルヘッドを用いるが、この他にも感熱記録層の温度を等方相転移温度以上まで加熱できる能力を持つものならば任意に使用できる。例えば、温風ヒーター、ヒートローラ、ホットプレート、レーザー光線などが挙げられるが、これらに限定されない。冷却手段としては加熱直後の記録媒体に接触して放熱させる能力を持つ物質や部材ならば使用できる。例えば、空気、水、氷、金属部材、それら冷却するための送風ファン、ペルチェ素子などが挙げられるが、これらに限定されない。また、使用する材料や環境によっては、必ずしも室温以下まで冷却する必要は無く、逆に室温以上に加熱しておく場合も冷却手段として有り得る。一般に、サーマルヘッド装置を用いた場合、ヘッド部の支持体や雰囲気の空気、記録媒体の支持基板自体などが冷却手段となるため、上記２の一段階による急冷条件になる。図３ではペルチェ素子と送風ファンによって装置内部を所望の温度に冷却あるいは加熱し、サーマルヘッド支持体、雰囲気の空気、記録媒体自体を所望の温度に制御出来る。この方法では、冷風で局所的に冷却しないので、色ムラなどは発生し難い。
【００１４】
図４に本発明の「加熱温度による色制御の方法」および装置による選択反射色の記録特性の例を示す。横軸はサーマルヘッドの記録（駆動）エネルギー、縦軸は記録された選択反射色のピーク波長を示す。選択反射色は、分光測色濃度計Ｘ―Ｒｉｔｅ９３８を用いて測定した。図４中には装置内部の温度、すなわち、冷却時の目標温度を変化させた場合の結果を示した。冷却時の目標温度が一定の条件では、記録エネルギーの減少と共に反射波長が短波長側にシフトする傾向が見られる。すなわち、記録部の冷却後の目標温度（Ｔｃ）は一定にして、短波長側の選択反射色（λ１）を記録する時の加熱目標温度（Ｔｈ^１）を、長波長側の選択反射色（λ２）を記録する時の目標温度（Ｔｈ^２）よりも小さくすることで、青色から赤色の記録画像が得られた。この方法では冷却目標温度が共通なので、一度の記録パスで多色画像を同時に記録することが出来るため、作業効率の向上に適している。
【００１５】
図５に同様な実験での記録線幅を比較した例を示す。横軸はサーマルヘッドの記録（駆動）エネルギー、縦軸は同一の原稿データを記録したときの線幅を示す。冷却時の目標温度が一定の条件では、記録エネルギーの増加と共に記録線幅が太くなってしまう傾向が見られる。これは、記録媒体中の熱拡散の差によるものと考えられる。この熱拡散の効果を考慮して、青色画像は太目に印字し赤色画像は細目に印字するように記録データ自体を補正しても良い。
【００１６】
図６に本発明の「冷却温度による色制御の方法」及び装置による選択反射色の記録特性の例を示す。横軸は装置内部の温度、すなわち、冷却時の目標温度、縦軸は記録された選択反射色のピーク波長を示す。図６中にはサーマルヘッドの記録（駆動）エネルギーを変化させた場合の結果を示した。記録（駆動）エネルギーが一定の条件では、冷却時の目標温度の低下と共に反射波長が短波長側にシフトする傾向が見られる。すなわち、記録する加熱記録部の目標温度（Ｔｈ）は一定にして、短波長側の選択反射色（λ１）を記録する時の冷却後の目標温度（Ｔｃ^１）を、長波長側の選択反射色（λ２）を記録する時の冷却後の目標温度（Ｔｃ^２）よりも小さくすることで、青色から赤色の記録画像が得られた。
【００１７】
図７に同様な実験での記録線幅を比較した例を示す。横軸は装置内部の温度、すなわち、冷却時の目標温度、縦軸は同一の原稿データを記録したときの線幅を示す。記録（駆動）エネルギーが一定の条件では、冷却時の目標温度が増加しても記録線幅の増加量は比較的少ない。特に、記録エネルギーが小さくなると、熱拡散の差はほとんど無くなり、線幅の変化はほとんど無くなる。この場合、色によって記録データ自体を補正する必要が無く好ましい。この方法では冷却目標温度を各色毎に変化させるため、温度を切り替える時間や各色毎の記録パスが必要になるが、画線の太りが発生しないため高精細な画像記録に適している。
【００１８】
また、記録する画像特性および要求される作業効率に応じて、「加熱温度による色制御の方法」と「冷却温度による色制御の方法」を適宜組み合わせて、あるいは、切り替えて使用しても良い。
なお、以上の説明において、加熱温度や冷却温度に「目標」という語句を加えているのは、加熱や冷却しようとした温度と実際の温度が異なる場合があり、厳密に温度を一定に保つことが困難であるためである。例えば同じ駆動エネルギーでサーマルヘッド印字した場合でも、装置内や記録媒体の温度が異なると実際に加熱される温度は異なってくるはずである。本発明における「目標温度を一定」という表現は、実際には温度差が生じてしまい、厳密には「一定ではない」場合も含んでいる。
【００１９】
同様に、上記の装置の説明は使用環境が一定の場合を想定しているが、周囲の温度が変化した場合には、それに対応した制御を行うことが好ましい。つまり、加熱手段や冷却手段の駆動エネルギーを常に固定した状態では、外部温度の変化に連動して実際の温度が変化してしまい、記録部の色が変化してしまう場合がある。そこで、装置の内部あるいは外部環境の温度を検出する温度センサー設け、温度センサーの検出結果に応じて、加熱手段の駆動エネルギー（Ｅｈ）および冷却手段の駆動エネルギー（Ｅｃ）を制御することが好ましい。
【００２０】
【実施例】
以下に本発明の実施例を示す。
【００２１】
実施例１
支持基板として、裏面に黒色塗料を有した厚さ７５μｍのポリエーテルイミドフィルム（住友ベークライト製スミライトＦＳ１４０１）を用いた。表面基板として厚さ２５μｍのポリエーテルサルフォンフィルム（住友ベークライト製スミライトＦＳ１３００）を用いた。この支持基板上にコレステリック液晶化合物（Ｄｉｃｈｏｌｅｓｔｅｒｙｌ１０，１２−Ｄｏｃｏｓａｄｉｙｎｅｄｉｏａｔｅ：〔化２〕のｎ＝８）を適量載せて１３０℃に加熱したホットプレート上に３０秒間の載せて充分に加熱溶融させた。溶融状態で表面基板を被せ、１３０℃に加熱した対向ホットプレートを載せて１ｋｇ／ｃｍ^２の圧力で均一に加圧しながら膜厚約１０μｍに伸ばした。その後、５℃／ｍｉｎの速度で徐々に冷却して記録層を結晶化させた。結晶化により記録層は半透明化するため、光吸収層の黒色が下地色として見えるシート状の可逆記録媒体を得た。
【００２２】
多色画像記録装置として図３と同様な構成の富士写真フィルム製サーモオートクローム用プリンターＮＣ３Ｄ改造機を使用した。搬送手段は、記録媒体の端部をクリップ状の部材で挟んで固定し、記録媒体が往復移動出来る機構を有しているため、記録媒体を何度も往復させることで、複数回の連続記録が可能である。加熱手段としてドット密度６ｄｏｔ／ｍｍ、印加電力０．２Ｗ／ｄｏｔのサーマルヘッドを用い、搬送手段により書込み速度５ｍｍ／ｓｅｃの条件で使用した。サーマルヘッドの駆動パルス幅を数ｍｓｅｃから数十ｍｓｅｃの範囲で変化させて、単位面積当たりの記録エネルギーを制御した。
【００２３】
本実施例では作像速度が速い方法を要求したため、加熱温度による色制御の方式を選択した。２５℃の環境下において、ペルチェ素子を用いた冷却手段（日本ブロアー株式会社製サーモクーラーＳＬ５ＦＦ）を１３Ｗ程度で駆動して記録装置の内部環境を１０℃に制御した。上記可逆記録媒体の温度もほぼ１０℃に安定したところで、同一工程内で４５ｍＪ／ｍｍ^２、８０ｍＪ／ｍｍ^２、１０５ｍＪ／ｍｍ^２のベタ画像を記録したところ、それぞれ青色、黄緑色、赤色の多色画像が記録できた。この時、同様に２ｄｏｔ幅（約０．３３ｍｍ）の細線を記録したところ、青色は約０．３ｍｍ、黄緑色は約０．３６ｍｍと狙い通りの線幅が得られたが、赤色では約０．６５ｍｍと二倍程度に線が太ってしまった。
【００２４】
実施例２
実施例１と同様な可逆記録媒体および記録装置を用いた。本実施例では作像速度よりも高精細な画像を要求したため、冷却温度による色制御の方式を選択した。２５℃の環境下において、ペルチェ素子を１３Ｗ程度で駆動して記録装置の内部環境を１０℃に冷却した。可逆記録媒体の温度がほぼ１０℃に安定したところで、第一の工程として４５ｍＪ／ｍｍ^２でベタ画像を記録したところ、青色画像が記録できた。次にペルチェ素子の駆動電流を調整して記録装置の内部環境を２０℃に冷却した。可逆記録媒体の温度もほぼ２０℃に安定したところで、第二の工程として４５ｍＪ／ｍｍ^２でベタ画像を記録したところ、黄緑色画像が記録できた。更に、ペルチェ素子の駆動電流の極性も調整して記録装置の内部環境を３０℃に制御した。可逆記録媒体の温度もほぼ３０℃に安定したところで、第三の工程として４５ｍＪ／ｍｍ^２でベタ画像を記録したところ、赤色画像が記録できた。これら三つの工程で、同様に２ｄｏｔ幅（約０．３３ｍｍ）の細線を記録したところ、青色は約０．３ｍｍ、黄緑色は約０．３１ｍｍ、赤色は約０．３７ｍｍとほぼ狙い通りの線幅が得られた。
【００２５】
比較例１
実施例２と同様であるが、３０℃の比較的高温の環境下においても、ペルチェ素子を１３Ｗ程度で駆動して、４５ｍＪ／ｍｍ^２でベタ画像を記録したところ、青緑色が記録された。更に短波長の青色を記録させるために記録エネルギーを３５ｍＪ／ｍｍ^２程度まで低下させたが、加熱温度が小さ過ぎて記録出来なかった。この時、装置内および可逆記録媒体の温度は約１５℃程度までしか低下していなかった。
【００２６】
実施例３
装置内の温度を測定するサーミスタと、その検出結果に応じてペルチェ素子の駆動電流を制御する装置を設けた以外は比較例１と同様にした。３０℃の比較的高温の環境下においても、装置内温度が１０℃になるようにペルチェ素子は平均１７Ｗ程度で自動的に駆動された。４５ｍＪ／ｍｍ^２でベタ画像を記録したところ、実施例２と同様に青色が記録された。
【００２７】
比較例２
図８のように、図３と基本構成は同じだが、ペルチェ素子を持たず、サーマルヘッド出口に局所的に冷風を吹き付ける装置を用いた。２５℃の環境下で、上記可逆記録媒体の温度もほぼ２５℃に安定したところで、冷風を吹き付けながら６５ｍＪ／ｍｍ^２、１００ｍＪ／ｍｍ^２のベタ画像を記録したところ、それぞれ赤色、青色の多色画像が記録できた。ただし、冷風の吹き付けムラが原因と思われる色ムラが発生し、同じ色を安定に再現させることも困難であった。
【００２８】
【効果】
１．請求項１
簡単な構成で均一な多色画像を効率良く記録することが出来る。
２．請求項２
長波長側の選択反射色を記録する時の冷却後の目標温度よりも小さくしているので、簡単な構成で、画線の太りが発生しない高精細な多色画像を記録することが出来る。
３．請求項３
簡単な構成で均一な多色画像を効率良く記録することが出来る。
４．請求項４
簡単な構成で、画線の太りが発生しない高精細な多色画像を記録することが出来る。
５．請求項５
記録する画像特性および要求される作業効率に応じて、加熱制御方法と冷却制御方法を切り替える、あるいは、組みあわせるので、目的に応じた最適な記録方法を実施することが出来る。
６．請求項６
使用環境の変化に依らず安定した色の多色画像を記録することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の方法および装置で使用できる可逆記録媒体の１構成例を示す断面模式図である。
【図２】中分子コレステリック液晶性化合物の相変化モデル図を示す図である。
【図３】本発明の多色画像記録装置の構成例を示す図である
【図４】本発明の装置および記録方法による、サーマルヘッドの記録（駆動）エネルギーと記録された選択反射色のピーク波長の関係を示す図である。
【図５】本発明の装置および記録方法による、サーマルヘッドの記録（駆動）エネルギーと記録された線幅の関係を示す図である。
【図６】本発明の装置および記録方法による、冷却温度制御による冷却目標温度と反射波長の関係を示す図である。
【図７】本発明の装置および記録方法による、冷却温度制御による冷却目標温度と記録された線幅の関係を示す図である。
【図８】従来の多色画像記録装置の１構成例を示す図である。

Claims

少なくとも一方が透明な二枚の基板間に、コレステリック液晶相を形成するサーモトロピック液晶性化合物を含む感熱記録層を形成した感熱記録媒体の感熱記録層を等方相またはコレステリック液晶相を示す温度まで加熱した後、特定の冷却速度で冷却することにより、コレステリック液晶相の螺旋状分子配列を固体化したコレスリテックガラス相を形成させ、螺旋状分子配列に起因した選択反射色を示す画像を記録する多色画像記録方法において、記録する選択反射色に対応して記録部の加熱時の目標温度（Ｔｈ）を変化させるが、冷却後の目標温度（Ｔｃ）は一定とし、かつ前記感熱記録層の加熱を下式（１）

〔Ｔｈ^１：短波長側の選択反射色（λ１）を記録する時の加熱時の目標温度、Ｔｈ^２：長波長側の選択反射色（λ２）を記録する時の加熱時の目標温度〕
と言う要件を満足して行うことを特徴とする多色画像記録方法。
少なくとも一方が透明な二枚の基板間に、コレステリック液晶相を形成するサーモトロピック液晶性化合物を含む感熱記録層を形成した感熱記録媒体の感熱記録層を等方相またはコレステリック液晶相を示す温度まで加熱した後、特定の冷却速度で冷却することにより、コレステリック液晶相の螺旋状分子配列を固体化したコレスリテックガラス相を形成させ、螺旋状分子配列に起因した選択反射色を示す画像を記録する多色画像記録方法において、加熱時の目標温度（Ｔｈ）は一定で、記録する選択反射色に対応して記録部の冷却時の目標温度（Ｔｃ）を変化させ、かつ該記録部の冷却を下式（２）

〔Ｔｃ^１：短波長側の選択反射色（λ１）を記録する時の冷却時の目標温度、Ｔｃ^２：長波長側の選択反射色（λ２）を記録する時の冷却時の目標温度〕
と言う要件を満足して行うことを特徴とする多色画像記録方法。
コレステリック液晶相を形成するサーモトロピック液晶性化合物を含む感熱記録層を有する感熱記録媒体、該感熱記録媒体の感熱記録層を等方相またはコレステリック液晶相を示す温度まで加熱する加熱手段と、加熱後の感熱記録層を所望の温度に冷却してコレステリック液晶相の螺旋状分子配列を固体化する冷却手段とを少なくとも有して構成される多色画像記録装置において、記録する選択反射色に対応して記録部の加熱時の目標温度（Ｔｈ）を変化させるが、冷却後の目標温度（Ｔｃ）は一定とし、かつ前記感熱記録層の加熱を記録する選択反射色に対応して目標温度を設定できるように、加熱手段の駆動エネルギー（Ｅｈ）を下式（３）

（Ｅｈ^２：長波長側の選択反射色（λ２）を記録する時の加熱手段の駆動エネルギー、Ｅｈ^１：短波長側の選択反射色（λ１）を記録する時の加熱手段の
駆動エネルギー）
の要件を満足するよう制御し、かつ冷却手段の駆動エネルギー（Ｅｃ）は一定に制御する制御手段を有すること特徴する多色画像記録装置。
コレステリック液晶相を形成するサーモトロピック液晶性化合物を含む感熱記録層を有する感熱記録媒体、該感熱記録媒体の感熱記録層を等方相またはコレステリック液晶相を示す温度まで加熱する加熱手段と、加熱後の感熱記録層を所望の温度に冷却してコレステリック液晶相の螺旋状分子配列を固体化する冷却手段とを少なくとも有して構成される多色画像記録装置において、記録する選択反射色に対応して記録部の冷却後の目標温度（Ｔｃ）を変化させるが、加熱時の目標温度（Ｔｈ）は一定とし、かつ前記感熱記録層の冷却を記録する選択反射色に対応して目標温度を設定できるように、冷却手段の駆動エネルギー（Ｅｃ）を下式（４）

（Ｅｃ^２：長波長側の選択反射色（λ２）を冷却する時の冷却手段の駆動エネルギー、Ｅｃ^１：短波長側の選択反射色（λ１）を記録する時の冷却手段の駆動エネルギー）
の要件を満足するよう制御し、かつ加熱手段の駆動エネルギー（Ｅｃ）は一定に制御する制御手段を有すること特徴する多色画像記録装置。
請求項１と請求項２記載の多色画像記録方法をそれぞれ単独で、あるいは組み合わせて実施できるように加熱手段と冷却手段が構成され、かつこれら加熱手段の駆動エネルギー（Ｅｈ）と冷却手段の駆動エネルギー（Ｅｃ）を制御する手段を有することを特徴とする請求項３〜４のいずれかに記載の多色画像記録装置。
装置の内部あるいは外部環境の温度を検出する温度センサーを有し、該センサーの検出結果に応じて、加熱手段の駆動エネルギー（Ｅｈ）および冷却手段の駆動エネルギー（Ｅｃ）を制御することを特徴する請求項３〜５のいずれかに記載の多色画像記録装置。