JPH0667141A

JPH0667141A - 画像記録装置

Info

Publication number: JPH0667141A
Application number: JP22250692A
Authority: JP
Inventors: Takao Umeda; 高雄梅田
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1992-08-21
Filing date: 1992-08-21
Publication date: 1994-03-11

Abstract

(57)【要約】【構成】高分子材料と低分子液晶との複合膜や高分子液
晶と低分子液晶との複合膜等の光変調部材４７からなる
記録媒体シート１が、初期化電源９が接続されたロール
１２ａと１２ｂの間を通過することより、初期化すなわ
ち光透過状態にされた後、文字や画像情報に対応した電
荷パターンＱが形成されたドラムと転写ローラ７の間を
通過させて、記録媒体シート１に画像情報に対応した電
圧Ｖを与えることにより、文字や画像情報に対応して液
晶分子の配列状態を変化させ、情報を書き込む。【効果】厚み０.１mm 程度のプラスチック性の記録媒体
シートで、文字や画像情報の書換え、消去が何回でも可
能で、きわめて高精細（１０〜５０ドット／mm）に記録
できる。保存性がよく、透明性があるため、ディスプレ
イやＯＨＰ用シートとして使用でき、さらに、メモリー
性があるため、書き込んだ情報は長期間保持できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は画像情報の書換え可能な
記録媒体フィルムを用いた画像記録装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】現在書き換え可能な記録装置として、液
晶等を用いたディスプレイがある。

【０００３】液晶を用いた表示装置には、マトリックス
電極を形成した一対のガラス基板間に液晶を封入した液
晶パネルを用い、両電極間に文字や画像情報に対応した
電圧を印加して表示を行なう、いわゆるディスプレイ
と、液晶と光導電層部材の積層構成の両側に電圧を印加
しておき、これに書き込み光パターンを照射することに
より、液晶層に文字や画像情報を書き込む、いわゆる光
書き込み液晶ライトバルブがある。前者は動画を表示で
きるという特長あるが、電極を使用するため、精細度は
高々１０本／mmである。一方、後者は静止画であるが、
文字や画像を光パターンとして、直接書き込むため、き
わめて高精細な記録ができる。前者の液晶ディスプレイ
の構造はよく知られているので省略し、後者の光書き込
み液晶ライトバルブの構成を図８に示す。光導電層部材
４６と光変調層部材４７の積層構成なる記録媒体を透明
電極４５ａ，４５ｂを形成した基板４４ａ，４４ｂでサ
ンドイッチし、電極間に電圧５０を印加しておき、記録
情報に対応した光パターン（書き込み光）４８を照射す
ることにより、光変調層部材に記録情報に対応した電圧
パターンを与えて画像情報を書き込み、これを、読み出
し光４９を照射することにより、画像情報を読みとる方
法が提案されている。

【０００４】一つは特開平3−209433 号公報で開示され
た方法で、光導電層部材４６として、アモルファス光導
電体、光変調層部材４７として、強誘電性液晶組成物を
用いる。図示されていないが、透明電極４５ａの表面
と、光導電層部材４６と光変調層部材４７の間には配向
膜を形成してある。

【０００５】このような積層物を二枚のガラス基板でサ
ンドイッチしたものを用いている。別の一つは、特開平
3−204658 号公報で開示された方法で、構造的には、特
開平3−209433 号と同じく光導電層部材と光変調層部材
の積層構成なる記録媒体を電極を形成した基体でサンド
イッチものであるが、光変調層部材４７として高分子−
液晶メモリ膜を用いており、配向膜を必要としない点が
異なる。

【０００６】いずれにしても、電極（基板）／光導電層
部材／光変調層部材／電極（基板）の四層からなる一体
構造である。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】光書き込み液晶ライト
バルブでは、光導電層部材と光変調層部材の積層構成か
らなる記録媒体を、電極を形成した基板でサンドイッチ
した構造であり、次のような問題がある。

【０００８】（１）電極基板／光導電層部材／光変調層
部材／電極基板の四層一体構造となるため、構造的に
は、フラットディスプレイと同じになり、目的とするペ
ーパー感覚での取扱性が得られない。

【０００９】（２）将来、たとえ、半導体プロセスで超
薄型が実現できたとしても、電極基板／光導電層部材／
光変調層部材／電極基板の四層構造となるため、コスト
高になる。

【００１０】（３）光導電層部材としては、Ｓｅやａ−
Ｓｉ等の無機系やＯＰＣ等の有機系があるが、一般に光
導電体は、長期間光に曝されると光疲労により、感光特
性が劣化する。

【００１１】このため、繰り返し使用するためには、画
像情報を書き込んだ記録媒体を暗所に保存しておく必要
があり、使い勝手が悪い。

【００１２】（４）光導電層部材と光変調層部材の積層
複合膜の両面に透明電極を蒸着等により、形成する必要
がある。この際、光導電層部材と光変調層部材の積層複
合膜の絶縁性の確保が必要で、ピンホールの生じやすい
ＯＰＣ等の有機感光体を使用することが出来ない。

【００１３】（５）記録媒体に高精細な光パターンを結
像させるため、記録媒体とレンズ等の露光系の距離を一
定に確保する必要がある。

【００１４】（６）記録媒体が光導電層部材と光変調層
部材の積層構成であるため、界面の剥離等の問題があ
り、フレキシブル性に劣る。

【００１５】以上、述べたように、記録媒体が電極基板
／光導電層部材／光変調層部材／電極基板の四層一体構
造であるが故の多くの問題がある。

【００１６】液晶ディスプレイや光書き込み液晶ライト
バルブのいずれも、文字や画像情報の書き換え、消去が
可能な記録装置であるが、プリンタの出力である紙感覚
がない。

【００１７】本発明の目的は、画像情報の書換え消去可
能な媒体と、紙とを併用して、書換え消去可能な媒体に
情報を一時記録し、記録として残す場合は紙にその情報
を記録できる記録装置を提供するとともに、書換え消去
可能な記録媒体を提供することにある。

【００１８】

【課題を解決するための手段】本発明では、記録すべき
文字・画像情報に対応した電圧パターンを発生する手段
｛光導電層部材と記録情報に対応した光パターン照射部
（書き込み光源）｝と、電圧パターンを受け取る記録媒
体である光変調部材と、すでに光変調部材に記録された
情報を消去する手段とを有し、前記記録媒体は光変調部
材のみとし、かつ、フレキシブル性を有する高分子−液
晶メモリ膜をベース基体とした構成とした。記録装置
は、通常一般の用紙記録にトナー画像を形成する手段
と、前記光変調部材を用いた記録媒体への記録手段を同
一の感光ドラム又は感光ベルトを用い、記録紙の種類に
応じて切り換えて記録するとともに、光変調部材に記録
した情報を前記感光体ドラム等を用いて消去できる一体
型の記録装置構成とした。

【００１９】

【作用】上記構成により、記録情報に対応した電荷パタ
ーンを発生する手段として、電子写真技術を用いる場
合、厚み０.１mm 程度の高分子−液晶メモリ膜をベース
基体とした記録媒体をＬＢＰ等の静電記録装置の感光体
ドラムに接触させることにより、記録媒体の表面に電荷
パターンを付与して、記録媒体に電界を印加せしめ、画
像情報を記録することができる。

【００２０】また、消去電圧を印加することにより、初
期化し、再び、新しい文字や画像情報を書き込むことが
できる。さらに、一般の記録紙にも記録可能であり、必
要に応じて記録状態を切り換え記録することができ、汎
用性にとんだ切ろう装置を実現した。

【００２１】

【実施例】まず、本発明の要部について簡単に説明す
る。

【００２２】高分子−液晶メモリ膜（自己保持型液晶フ
ィルム）とこれを用いた記録動作について、説明する。
高分子−液晶メモリ膜としては、次の２種類がある。

【００２３】（ａ）高分子材料中に低分子液晶を分散
させた複合膜（ｂ）高分子液晶材料中に低分子液晶を分散させた複
合膜図９は上記の高分子−液晶複合膜４７の構造を示す図で
ある。高分子マトリックス１４の中に低分子液晶材料１
５が分散してある。高分子マトリックス１４としては、
高分子材料や高分子液晶材料があり、その代表的な材料
を表１に示す。

【００２４】

【表１】

【００２５】表１に示すシッフ塩基系強誘電性液晶DOBA
MBC やエステル系強誘電性液晶等の低分子液晶とＰＶＣ
等の高分子材料とをブレンドし、これを水面上でキャス
ティングすると、高分子材料中に液晶が分散された厚さ
が１０ｎｍ程度の超薄膜が得られる。これを複数，積層
し、複合膜４７を得る。

【００２６】図１０は高分子材料中に液晶を分散させた
複合膜４７を用いた記録原理を示す。複合膜４７を電極
４５ａ，電極４５ｂでサンドイッチする。図１０（ａ）
は正電圧を印加した場合、図１０（ｂ）は負電圧を印加
した場合を示す。強誘電性液晶は自発分極を有するた
め、電圧の極性によって、分子の配列状態が変わる。正
電圧を印加した場合の液晶分子の配列状態を第一の状
態、負電圧を印加した場合の液晶分子の配列状態を第二
の状態とすると、複合膜４７の両側に直交ニコル状態に
ある二枚の偏光板１１ａ，１１ｂを配置することによ
り、電圧の極性によって、光源１３の光の透過，遮断の
二状態を得ることができる。この光の２状態は偏光板の
配置によって、いずれも選択できるが、ここでは、正電
圧を印加した場合を光透過，負電圧を印加した場合を光
遮断とする。

【００２７】このように、高分子材料中に強誘電性を示
す低分子液晶が分散された複合膜に直流電圧（あるい
は、電界）を印加し、その極性（電界の場合は向き）に
よって光の透過，遮断の二状態を得ることができる。一
般に複合膜の膜厚が１０μｍの場合、数十Ｖの直流電圧
を印加すればよい。

【００２８】なお、電圧あるいは、電界除去後も光透
過，光遮断状態が安定に保持され、メモリ効果がある。

【００２９】表１に示す高分子液晶材料と低分子液晶材
料の混合によって複合膜４７をつくることが出来る。図
１１にこの複合膜４７を用いた記録原理を示す。複合膜
４７を電極４５ａ，電極４５ｂでサンドイッチし、両電
極間に電圧を印加する。図11（ａ）は数十Ｈｚ以上の高
周波電圧を印加した場合、図１１（ｂ）は数Ｈｚの低周
波電圧を印加した場合を示す。

【００３０】数Ｈｚの低周波電圧あるいは、直流電圧を
印加した場合には、イオン伝導が生じるため、高分子液
晶分子の主鎖の乱流により、光を強く散乱する(第三の
状態)ようになるため、光源１３の光の複合膜１の透過
率が大幅に低下する。一方、数十Ｈｚ以上の高周波電圧
を印加した場合には液晶分子はホメオトロピック配向状
態（第四の状態）となり、高い透過率が得られる。

【００３１】高分子液晶材料として表１のＰＭＰＰＳ、
低分子液晶材料として５０ＣＢを混合した場合、配合比
が８０／２０〜２０／８０（mol ％）の領域で、誘起ス
メクチック相を示す。５０／５０（mol ％）の比で混合
したものは、電圧が５０Ｖの場合、応答時間は１０ｍｓ
となる。

【００３２】０.０１Ｈｚの電圧印加で光透過率は３
％、１ｋＨｚの電圧印加で光透過率は９８％となる。な
お、この材料構成の場合、電圧あるいは、電界除去後も
光散乱、光透過状態が安定に保持され、メモリ効果があ
る。

【００３３】このように、低分子液晶と高分子液晶材料
との複合膜の場合には、図１０に示した低分子液晶と高
分子材料との複合膜の場合の記録表示モードが異なり、
偏光板を必要としない。

【００３４】以上、図１０，図１１より、低周波（直
流）の電圧あるいは電界を印加することにより、光遮断
（光散乱）状態が得られることがわかる。

【００３５】図１２は本発明の要点を示す図であり、複
合膜４７の面の片側をアース電位とした電極３９ｂに接
触させ、もう一方の面に電荷パターンを与える。

【００３６】電荷量をＱ（クーロン／ｃｍ²）、複合膜
４７の静電容量をＣ（ファラッド／ｃｍ²）とすると、
複合膜４７に印加される電圧ＶはＱ／Ｃとなる。なお、
電極４５ｂにバイアス電圧Ｖｂを与えておけば、複合膜
１には（Ｑ／Ｃ−Ｖｂ）の電圧が印加されることにな
る。

【００３７】（ａ）図はプラス電荷を付与した場合、
（ｂ）図はマイナス電荷を付与した場合を示す。

【００３８】文字や画像情報に対応する電荷パターンの
形成はレーザプリンタ（ＬＢＰ）等で利用されている電
子写真技術を用いることができる。すなわち、ＬＢＰで
は帯電された感光体ドラム上に文字・画像情報に対応し
た光パターンをレーザ光により照射して、ドラム上に、
高精細な静電潜像を形成し、これに帯電したトナーを付
着させて、トナー画像をつくる。しかし、ここで、現像
剤を用いず、上記複合体４７を静電潜像が形成された感
光体ドラムに押し当てることにより、複合体４７に表面
に画像情報に対応した電荷パターンを付与することがで
き、これによって、複合体４７に高精細な画像情報を光
遮断（光散乱）状態という形で書き込むことができる。

【００３９】書き込んだ画像情報を消去する場合には、
逆極性の電荷あるいは、電圧を複合体４７の面に印加す
ればよい。

【００４０】実施例１図１は、本発明の実施例１を説明する図である。図１
（ａ）は記録装置、図１（ｂ）は記録媒体の構成を示
す。

【００４１】図１（ａ）において、透明電極が表面に形
成されたガラス管ドラム２の表面にＯＰＣ感光体層３が
塗布されている。文字・画像情報源１０からのデータに
基づいて光パターンを照射する露光部４がドラム内に内
蔵されている。コロナ帯電器５によりマイナス電荷をＯ
ＰＣ感光体層３の表面に与え、露光部４により、光パタ
ーンを照射すると、ドラム上には文字や画像情報に対応
した電荷パターンが形成される。６は除電器（除電ラン
プ）である。１は記録媒体シートであり、その構成は図
１（ｂ）に示すように、高分子材料１４と低分子液晶１
５との複合膜や、高分子液晶１４と低分子液晶１５との
複合膜等の光変調部材４７の両側に保護層１６ａ，１６
ｂを設けたものである。基本的には、光変調部材４７単
独でもよいが、実用上、機械的損傷の防止，吸湿による
液晶複合膜の劣化を防止するため、保護層を設けたほう
がよい。なお、保護層として、ポリエステルフィルム等
の透明性のよいプラスチックフィルムをラミネートして
もよい。記録媒体シートとして、高分子液晶と低分子液
晶との複合膜を用いる場合には、散乱モードを利用する
ので、１６ｂは、透明である必要はなく、記録媒体シー
ト１の表示側と反対側である１６ｂの表面に、白色塗料
等をコートしておけばよい。

【００４２】記録媒体シート１は初期化電源９が接続さ
れたロール１２ａと１２ｂの間を通過する。この時、記
録媒体シート１が高分子材料１４と低分子液晶１５との
複合膜の場合にはプラス電圧、記録媒体シート１が高分
子液晶１４と低分子液晶１５との複合膜の場合には、高
周波電圧を記録媒体シート１に印加することにより、書
き込まれた文字・画像情報を消去、すなわち、記録媒体
シートの初期化を行なう。光学的には、光透過状態とな
る。その後、文字や画像情報に対応した電荷パターンＱ
表面に形成されたドラムとアース電位にある転写ローラ
７の間を通過すると記録媒体シート１に画像情報に対応
した電圧Ｖ（＝Ｑ／Ｃ）が与えられ、電荷の在るところ
は液晶分子の配列状態が変化して光遮断状態（暗状態）
となる。液晶はメモリー性のある強誘電性液晶であるた
め、逆極性の電圧が印加されない限り、この状態は保持
される。高分子材料と低分子液晶との複合膜４７の厚み
を１０μｍ、保護層１６の厚みを９０μｍとし、感光体
層の表面電位を７００Ｖとすれば、複合膜４７には約５
０〜７０Ｖの電圧が印加されることになる。

【００４３】なお、文字・画像情報が記録された後は、
感電防止のため、記録媒体シート１を除電のためのロー
ル８ａ，８ｂ間を通過させて、電荷を除去してもよい。

【００４４】情報記録済みシートの出力スタッカとして
１７と１８が設けてあり、出力切り替えスイッチで、い
ずれも選択可能である。記録媒体シート１が高分子液晶
と低分子液晶との複合膜の場合には、偏光板は不要であ
るが、記録媒体シート１が高分子材料と低分子液晶との
複合膜の場合には偏光板は必要である。出力スタッカ１
８は特に、記録媒体シート１として高分子材料と低分子
液晶との複合膜を用いた場合に、ただちに可視化できる
ようにするもので、透明な開口部の両側に直交ニコル状
態にある２枚の偏光板１１ａ，１１ｂを設け、さらに、
背後に照明用の光源１３を配置してある。なお、本実施
例では、感光体ドラムとして透明感光体を用い、露光部
４をドラム内に内蔵した場合を示したが、アルミドラム
の表面に無機や有機の感光体層を設け、外部に、レーザ
光学系やＬＥＤ等の露光部を配置する従来の方式でも同
様の効果を得ることが出来ることはいうまでもない。

【００４５】スタッカ１７に出力された記録媒体シート
は、図５に示すように、直交ニコル状態にある２枚の偏
光板（シート）１１ａ，１１ｂの間にはさむことによ
り、可視化することができる。３４は２枚の偏光板（シ
ート）１１ａ，１１ｂからなるファイルで、記録媒体シ
ート挿入時に摩擦帯電によって記録情報が乱れないよう
に記録媒体シートと接触する側の偏光板（シート）の面
には、静電気発生防止層３５を形成してある。

【００４６】なお、図１（ｂ）の保護層１６ａと，１６
ｂが、偏光フィルムであって、かつ、１６ａと１６ｂの
偏光軸が、互いに直交ニコル状態になるようにしておけ
ば、３４のようなファイルは不要となる。本実施例のよ
うに低分子液晶を高分子材料中に、又は高分子液晶中に
低分子液晶封じ込め両側を保護膜等でシート状に構成
し、記録消去が可能な記録媒体を実現でき、無駄な記録
紙を使用せずに済むという効果がある。

【００４７】実施例２図２は別の実施例２を説明する図である。

【００４８】実施例１では記録媒体はシート状であった
が、ベルト状にすることによって、連続して書き込み、
消去を行なうディスプレイを実現することが出来る。ま
た、メモリー性があるので、電源を切っても書き込んだ
情報を保持することができる。１９はベルト状の記録媒
体で、表１に示した高分子液晶材料と強誘電性を有する
低分子液晶との複合膜や高分子材料と強誘電性を有する
低分子液晶との複合膜を使用することが出来る。

【００４９】記録媒体ベルト１９は初期化電源９が接続
されたローラ１２ａと１２ｂの間を通過する。この時、
記録媒体ベルト１９が高分子材料と低分子液晶との複合
膜の場合にはローラ１２ｂにプラス電圧を、記録媒体ベ
ルト１９が高分子液晶と低分子液晶との複合膜の場合に
は、ローラ１２ｂに高周波電圧を印加することにより、
光透過状態になり、既に記録されている文字や画像情報
が消去される。すなわち、初期化される。

【００５０】その後、文字や画像情報に対応した電荷パ
ターンＱが形成されたドラムと転写ローラ７の間を通過
し、記録媒体ベルト１９に画像情報に対応した電圧Ｖ
（＝Ｑ／Ｃ）の分布が与えられ、電荷の在るところは液
晶分子の配列状態が変化して光遮断状態（暗状態）とな
る。この領域がフラット光源１３のところにくると、書
き込まれた文字や画像情報がディスプレイとして可視化
される。

【００５１】なお、記録媒体ベルト１９が高分子材料と
低分子液晶との複合膜の場合にはフラット光源１３に対
応する位置に、ベルト１９をはさむように、偏光板１１
ａ，１１ｂが設けられる。

【００５２】ベルト１９を回し、画像情報の書き込みと
消去を連続して行なえば、連続表示が可能となる。な
お、低分子液晶はメモリー性のある強誘電性液晶である
ため、逆極性の電圧が印加されない限り、電源を切って
もこの状態は保持される。

【００５３】なお、実施例では、感光体ドラムとして透
明感光体を用い、露光部４をドラム内に内蔵した場合を
示したが、アルミドラムの表面に無機や有機の感光体層
を設け、外部に、レーザ光学系やＬＥＤ等の露光部を配
置する従来の方式でも同様の効果を得ることが出来るこ
とはいうまでもない。

【００５４】記録媒体ベルト１９は一般のプラスチック
フィルムと同じ製造方法で製作できるため、幅がＡ０サ
イズの広幅のものも使用可能である。また、静電プロッ
タでは、Ａ０サイズの広幅の静電プリントヘッドが使用
されている。従って、この広幅の静電プリントヘッドを
用いれば、５０ドット／mmの超高精細なＡ０サイズの大
画面表示が可能となる。静止画像を用いる公告表示板に
応用すれば、メリットが大きい。

【００５５】また、ベルト状光変調部材が高分子材料中
に液晶を分散させた複合膜、あるいは、高分子液晶材料
中に低分子液晶を分散させた複合膜であって、液晶中に
二色性色素を混入することにより、カラー表示が可能と
なる。

【００５６】さらに、液晶中にそれぞれ色種の異なる二
色性色素を混入した複数のベルト状光変調部材を重ねる
ことにより、マルチカラー表示も可能になる。

【００５７】実施例３図３は本発明の別の実施例を示す図である。実施例１は
プリンタ、実施例２はディスプレイへの応用であった
が、実施例３では複写機への応用を示す。感光体ベルト
２０が、コロナ帯電器５により一様に帯電される。２３
は複写される原稿、２２は原稿を移動させる移動台、２
１は蛍光灯，ハロゲンランプ等の露光光源、２４はセル
フォックレンズであり、感光体ベルト２０は原稿２３か
らの反射光を受け、感光体ベルト上に原稿の文字や画像
情報に対応した電荷パターンＱが形成される。

【００５８】１は記録媒体シートであり、高分子材料と
低分子液晶との複合膜や高分子液晶と低分子液晶との複
合膜等の光変調部材である。

【００５９】記録媒体シート１は初期化電源９が接続さ
れたロール１２ａと１２ｂの間を通過する。この時、記
録媒体シート１が高分子材料と低分子液晶との複合膜の
場合にはプラス電圧，記録媒体シート１が高分子液晶と
低分子液晶との複合膜の場合には、高周波電圧を記録媒
体シート１に印加することにより、初期化すなわち光透
過状態にされる。その後、文字や画像情報に対応した電
荷パターンが形成された感光体ベルトと転写ローラ７ａ
の間を通過し、記録媒体シート１に文字や画像情報に対
応した電圧Ｖ（＝Ｑ／Ｃ）が与えられ、電荷の在るとこ
ろは液晶分子の配列状態が変化して光遮断状態（暗状
態）となる。ここで、Ｃは記録媒体シートの静電容量で
ある。液晶はメモリー性のある強誘電性液晶であるた
め、逆極性の電圧が印加されない限り、この状態は保持
される。

【００６０】文字や画像情報が記録された記録媒体シー
トはオーバーヘッドプロジェクター（ＯＨＰ）を用いて
プレゼンテーションに使用することができる。

【００６１】実施例４図４は本発明の別の実施例を示す図である。従来のＬＢ
Ｐ等の静電記録装置では、感光体上に文字や画像情報に
対応した電荷パターンを形成し、現像部で、トナーを感
光体上に付着させて電荷パターンに対応したトナー像を
作り、これを用紙に転写する。本発明では、トナー像を
転写する被転写材２７（用紙）を格納したホッパー２５
と、初期化された記録媒体シート１（高分子材料と低分
子液晶との複合膜や高分子液晶と低分子液晶との複合
膜）を格納したホッパー２６を設ける。

【００６２】また、現像機２８にリトラクト機構（図示
せず）や現像バイアス電圧調整機構２９を設ける。ホッ
パー２５，２６の選択はコンピュータ等の情報処理装置
からの信号によって行ない、記録媒体シート１を選択す
る場合には、現像機２８を感光体ドラムからリトラクト
し、さらには、現像バイアス電圧をトナーが感光体表面
に付着しないように逆バイアスを印加してもよい。転写
ローラ７に接続された転写電源３０は、アース電位にす
る。

【００６３】露光部１４によって感光体ドラム上に文字
や画像情報に対応した光パターンが照射されて電荷パタ
ーンＱが表面に形成された感光体ドラム２と、転写ロー
ラ７の間を記録媒体シート１が通過し、記録媒体シート
１に文字や画像情報に対応した電圧Ｖ（＝Ｑ／Ｃ）が与
えられ、電荷の在るところは液晶分子の配列状態が変化
して光遮断状態（暗状態）となり、記録媒体シート１に
文字や画像情報が記録される。液晶はメモリー性のある
強誘電性液晶であるため、逆極性の電圧が印加されない
限り、この状態は保持される。記録済みの記録媒体シー
トは出力スタッカ１７に出力されてもよいし、フラット
光源１３が背後に設けられたスタッカ１８に送出しても
よい。この場合、記録された情報をディスプレイ的にみ
ることができる。なお、記録媒体シート１が高分子材料
と低分子液晶との複合膜の場合には、直交ニコル状態に
ある２枚の偏光板１１ａ，１１ｂをスタッカ１８に設け
るとよい。

【００６４】一方、ホッパー２５を選択する場合には、
現像機２８のリトラクトを解除し、さらに、現像バイア
ス電圧をトナーが感光体表面に付着するように順バイア
ス電圧とする。また、転写ローラ７に接続された転写電
源３０には、トナーの電荷と逆極性の転写電圧を印加す
る。これにより、感光体ドラム上に形成された文字や画
像情報に対応したトナー像が被転写材２７に転写され
る。その後、定着機３１を通過することによりトナーは
被転写材２７の表面に固着され、スタッカ３３に出力さ
れる。

【００６５】このような装置構成にしておけば、まず、
書換え・消去可能な記録媒体シート１に記録し、これを
ディスプレイモニター機能を有するスタッカ１８に出力
し、記録内容を確認後、問題なければ、被転写材２７に
切り替えて本格印刷するという操作が可能となり、被転
写材（用紙）のムダをなくすことができる。

【００６６】実施例５実施例１〜４においては、電子写真技術を応用し、感光
体上に文字や画像情報に対応する電荷パターンをつく
り、この電荷パターンを記録媒体シートに付与すること
により、記録媒体シートへの情報の書き込みを行なう
が、本実施例は図６に示すように、文字や画像情報に対
応する電荷パターンを発生するイオンプリントヘッドを
用い、電荷を直接、記録媒体シートに付与することによ
り、情報の書き込みを行なうものである。図６（ｂ）は
書き込まれた情報を消去する方法、図６（ａ）は新たに
情報の書き込みを行なう方法を示す。イオンプリントヘ
ッドは既に公知の技術（USP4538163）である。コロナ帯
電器５のコロナワイヤ３７に発生するコロナ電荷流（こ
こではマイナス電荷）を変調電極３８を構成する微笑電
極群に印加されるパルス電圧群で制御し、文字や画像情
報に対応する電荷パターンを発生する。制御パルス電圧
は画像情報源１０に接続されたパルス電圧発生源３９に
より発生する。図において、４２はアース電位にセット
された移動台で、記録媒体シート１の裏面に透明電極膜
４０が蒸着等によって形成された複合フィルム４１を使
用する。電極膜４０を形成したのは、記録媒体シートと
移動台３２の電気的接触をよくするためである。コロナ
ワイヤに印加する電圧は、切り替え端子３６によりプラ
ス電源とマイナス電源に切り替えられるようになってい
る。（ａ）図において、情報の書き込みを行なう場合にはマ
イナス電源に接続する。この結果、記録媒体シート上に
文字や画像情報に対応した電荷パターンが与えられ、電
荷の在るところは液晶分子の配列状態が変化して光遮断
状態（暗状態）となり、記録媒体シート１に文字や画像
の情報か記録される。液晶はメモリー性のある強誘電性
液晶であるため、逆極性の電圧が印加されない限り、こ
の状態は保持される。

【００６７】（ｂ）図において、書き込まれた情報を消
去する場合にはコロナワイヤに印加する電源をプラス電
源に接続する。これにより、記録媒体シート１上に逆極
性のプラス電荷を与え、書き込まれた情報を消去する。

【００６８】この実施例では、実施例１〜４に比べて、
記録画像の解像度は劣るが、感光体が不要になるため、
装置の小型化が可能になるという効果がある。

【００６９】また、別の応用例として、電子線描画装置
を用いれば、電子を照射できるので、マイナス電荷を付
与する効果がある。

【００７０】実施例６図７は別の実施例を示す図である。実施例１から５にお
いて、記録媒体シートの表面に電荷パターンを付与し、
文字や画像を書き込む方法を提示したが、状況に応じ
て、部分的に修正し直す場合がある。一端がプラスとマ
イナスの極性切り替え端子３６のついた電源に接続され
た電圧印加ペン４６を用いる。記録済みの記録媒体シー
トをアース電位にセットされた台の上に置き、まず消去
する部分についてはプラス電圧、あるいは、高周波電圧
を印加して、光学的に透明状態とし（消去）、その後、
マイナス電圧、あるいは、低周波電圧を印加して、書き
込むことができる。なお、図７では記録媒体シートとし
て、高分子材料と低分子液晶材料の複合膜を用いた場合
の電源をしめした。記録媒体シートが、高分子液晶材料
と低分子液晶材料の複合膜を用いた場合には、高周波電
源と低周波電源を用いる。

【００７１】実施例７図１３は別の実施例を示す図である。現在、液晶ディス
プレイに用いられている駆動方式としては、単純マトリ
ックス方式とＴＦＴ（薄膜トランジスタ）等のスイッチ
素子を用いるアクテイブマトリックス方式がある。

【００７２】図１３において、４４ａ,４４ｂはガラス
等の透明基板であり、４５ａ,４５ｂは画素電極であ
る。単純マトリックス方式の場合はこの画素電極を表面
に形成した基板を用いる。一方、アクテイブマトリック
ス方式の場合には、図１３には、図示していないが、基
板上に、画素電極，ゲート電極線，信号電極線、そして
ＴＦＴが形成される。１１は偏光フィルム、１３は光源
である。

【００７３】通常、液晶ディスプレイでは、二枚の基板
を一定間隔で保持し、その間に低分子液晶を封入した一
体ものを用いる。しかし、本実施例では、液晶フィルム
４７あるいは、記録媒体シート１を２枚の基板間に挿入
することによって、サンドイッチ構造５２とし、その
後、通常のディスプレイと同様に、キーボード５１から
の入力により、画像情報を書き込む。

【００７４】一般に、強誘電性を有するスメクテイック
液晶には、メモリ効果があるため、両基板を開いて液晶
フィルム４７や記録媒体シート１を取り出しても、書き
込まれた画像情報は保持される。

【００７５】また、一部の情報を書き換えたり、全面に
新しい情報を書き込む場合には、再び、基板間に挿入す
れば、同様の操作を行なえばよい。高精細に、かつ高速
で書き込みを行なう場合には、ＴＦＴを用いるアクティ
ブマトリックス方式がよい。なお、液晶フィルム４７を
取り出すことなく、一般の液晶ディスプレイと同じよう
に、繰り返し書き込み、消去を行なってもよい。

【００７６】実施例８図１４は別の実施例を示す図である。現状、ディスプレ
イ上に表示できる情報には制限があるため、、ワープロ
等で文書を作成中、既に作成された頁を見ようとする場
合、スクロールにより、画面上に表示することができる
が、複数頁を同時に見ることはできない。本実施例はこ
れを解決する方法であり、図１３に示した画像記録装置
のサイドに２枚の偏光フィルムと光源からなるモニター
部を配置する。既に作成された頁をフロッピー等のメモ
リから読み出し、実施例７で示した方法で、液晶フィル
ム４７や記録媒体シート１に書き込み、これを、モニタ
ー部５３ａ，５３ｂに挿入することにより、複数の頁の
情報を同時に見ることができる。

【００７７】

【表２】

【００７８】表２は本発明の記録装置と、従来の液晶デ
ィスプレイと、レーザプリンタとの比較を行なったもの
である。液晶ディスプレイの特長である情報の書き込み
と消去の機能を備え、かつ、プリンタの特長である記録
媒体が用紙やフィルムという優れた取扱い性を有するこ
とがわかる。すなわち、ディスプレイとプリンタの両機
能を持つ新しい記録装置である。

【００７９】

【発明の効果】本発明によれば、次の効果がある。

【００８０】（１）記録媒体シートが、厚み０.１mm 程
度のプラスチック性のシートであり、従来のような光導
電層部材を含まないため、明るい場所でも保存でき、取
扱性がよい。

【００８１】（２）文字や画像情報の書換え，消去が何
回でも可能。

【００８２】（３）文字や画像情報をきわめて高精細
（１０〜５０ドット／mm）で記録でき、階調表現も可
能。

【００８３】（４）透明性があるため、ディスプレイや
ＯＨＰ用シートとして使用でき、また、Ａ０サイズ等の
大きなサイズの記録媒体を用いれば、公告等への応用が
可能。（５）メモリー性があるため、書き込んだ情報は長期間
保持できる。

【００８４】（６）書き込まれた情報の一部修正も可能
である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例を示す図であり、フレキ
シブル性を有する高分子−液晶メモリ膜からなる記録媒
体シートに記録を行なうプリンタの構造を示す。

【図２】本発明の第２の実施例を示す図であり、フレキ
シブル性を有する高分子−液晶メモリ膜からなる記録媒
体ロールを用いたディスプレイの構造を示す。

【図３】本発明の第３の実施例を示す図であり、フレキ
シブル性を有する高分子−液晶メモリ膜からなる記録媒
体シートに記録を行なう複写機の構造を示す。

【図４】本発明の第４の実施例を示す図であり、文字や
画像情報を用紙上にトナー画像として印刷したり、フレ
キシブル性を有する高分子−液晶メモリ膜からなる記録
媒体シートに記録できるプリンタの構造を示す図。

【図５】記録されたフレキシブル性を有する高分子−液
晶メモリ膜からなる記録媒体シートを可視化、及び保管
するためのファイルを示す図。

【図６】本発明の第５の実施例を示す図であり、イオン
プリントヘッドを用いて記録媒体シートに記録する方法
を示す図。

【図７】本発明の第６の実施例を示す図であり、記録済
みの記録媒体シートの部分的に修正し直す方法を示す
図。

【図８】従来の光書き込み液晶ライトバルブに用いる記
録媒体の構造を示す図。

【図９】フレキシブル性を有する高分子−液晶メモリ膜
の構造を示す図。

【図１０】高分子材料中に液晶を分散させた複合膜を用
いた記録原理を示す図。

【図１１】高分子液晶と低分子液晶の混合から構成され
る複合膜を用いた記録原理を示す。

【図１２】本発明の要点を示す図。

【図１３】本発明の第７の実施例を示す図であり、ＴＦ
Ｔ等を形成した液晶素子基板間に記録媒体フィルムを挿
入し、画像情報を書き込む方法を示す図。

【図１４】本発明の第８の実施例を示す図。

【符号の説明】

１…記録媒体シート、３…感光体層、４…露光部、５…
コロナ帯電器、７…転写ローラ、８…除電ローラ、９…
初期化電源、１０…文字・画像信号源、１１…偏光板
（フィルム）、１３…光源、１４…高分子マトリック
ス、１５…低分子液晶材料、１９…記録媒体ロール、２
０…感光体ベルト、２８…現像機、２９…現像バイアス
電源、３１…定着器、３８…変調電極、４４…透明基
板、４７…光変調層部材、４６…光導電層部材、４８…
書き込み光、４９…読み出し光、５１…キーボード、５
２…液晶表示装置。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｈ０４Ｎ 5/66 Ｚ 9068−5Ｃ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】文字・画像情報に対応した電荷あるいは電
圧のパターンを発生する書き込み手段と、文字・画像情
報を書き込み消去可能な光変調部材と、前記書き込み手
段により前記変調部材の表面に電荷あるいは、電圧パタ
ーンを与えて光変調を生じさせ書き込まれた文字・画像
情報を、前記変調部材の表面に電荷あるいは、電圧パタ
ーンを与えて消去する消去手段とを備えたことを特徴と
する画像記録装置。
【請求項２】請求項１において、前記光変調部材は高分
子材料中に低分子液晶を分散させた複合膜あるいは高分
子液晶材料中に低分子液晶を分散させた複合膜で形成し
たことを特徴とする画像記録装置。
【請求項３】請求項１または２において、前記光変調部
材はメモリ性を有し、フィルム状に形成されていること
を特徴とする画像記録装置。
【請求項４】請求項１または２において、前記光変調部
材の両面に有機または無機の保護膜を設けたことを特徴
とする画像記録装置。
【請求項５】請求項１において、前記光変調部材は前記
書き込み手段及び前記消去手段とは別体であって、前記
光変調部材を前記書き込み手段又は前記消去手段に移動
する移動手段を備えたことを特徴とする画像記録装置。
【請求項６】請求項１において、前記書き込み手段は前
記光変調部材の一方の面に画像情報に対応した電位を与
える電荷印加手段と、他方の面に所定の電位を与える電
荷印加手段から構成されていることを特徴とする画像記
録装置。
【請求項７】請求項２において、前記書き込み手段は前
記光変調部材の表面に画像情報に対応した電荷あるい
は、電圧パターンを与えることにより、液晶分子の配向
状態を第一の状態とし複合膜に画像情報を記録すること
を特徴とする画像記録装置。
【請求項８】請求項７において、前記消去手段は前記複
合膜の表面に画像情報を書き込んだ電荷あるいは電圧の
極性と逆極性の電荷あるいは電圧を与えることにより、
前記液晶分子の配向状態を第二の状態とし複合膜に記録
された画像情報を消去することを特徴とする画像記録装
置。
【請求項９】文字・画像情報に対応した電荷あるいは電
圧のパターンを発生し書き込みをおこなう手段に、高分
子液晶材料中に低分子液晶を分散させた構造からなる複
合膜で形成した光変調部材を搬送し、前記変調部材の表
面に電荷あるいは、電圧パターンを与えて光変調を生じ
させ文字・画像情報の書き込み、前記書き込まれた情報
が不要になったとき前記光変調部材に書き込まれた文字
・画像情報を消去する消去手段に搬送し消去する画像記
録方法において、前記複合膜の表面に画像情報に対応し
た電荷あるいは電圧パターンを与えることにより、液晶
分子の配向状態を第一の状態とし、複合膜に画像情報を
記録することを特徴とする画像記録方法。
【請求項１０】前記変調部材は、液晶分子の第一の配向
状態が光学的散乱状態であることを特徴とする請求項９
記載の画像記録方法。
【請求項１１】前記消去手段は前記複合膜に高周波電圧
を印加することにより、液晶分子の配向状態を第二の状
態とし複合膜に記録された画像情報を消去することを特
徴とする請求項９記載の画像記録方法。
【請求項１２】前記光変調部材は液晶分子の第二の配向
状態が液晶分子のホメオトロピック配向状態であって、
光学的に透過状態であることを特徴とする請求項１１記
載の画像記録方法。
【請求項１３】感光体と、前記感光体の表面に、文字・
画像情報に対応した光パターンを照射し、前記感光体の
面上に文字・画像情報に対応した電荷パターンを生じさ
せる情報記録手段と、前記感光体面に書き込み消去可能
な光変調部材フィルムの一方の面を接触させ、もう一方
の面をバイアスローラと接触させることにより、前記光
変調部材フィルムの厚み方向に文字・画像情報に対応し
た電界を印加する転写手段とからなる画像記録装置。
【請求項１４】ベルト状の光変調部材と、文字・画像情
報に対応した電荷を与えて前記光変調部材の表面に画像
情報を記録する、マトリクス状に電荷印加手段を構成し
た書き込み手段と、前記書き込み電荷と逆極性の電荷、
または高周波電圧を前記光変調部材に印加することによ
り、前記文字・画像情報を消去する画像情報消去部と、
前記ベルト状光変調部材を移動する移動手段とを備えた
ことを特徴とする画像記録装置。
【請求項１５】前記光変調部材が高分子材料中に液晶を
分散させた複合膜、あるいは、高分子液晶材料中に低分
子液晶を分散させた複合膜で形成され、前記液晶は液晶
中に二色性色素を混入した構成であることを特徴とする
請求項１４記載の画像記録装置。
【請求項１６】前記光変調部材を複数重ねることによ
り、多色で、記録あるいは表示することを特徴とする請
求項１４，１５記載の画像記録装置。
【請求項１７】電子写真方式の画像記録装置において、
光変調部材フィルムを格納したホッパーと、トナー像を
印刷する被転写紙を格納したホッパーと、前記光変調部
材フィルム又は前記被転写紙に画像情報を書き込む手段
と、前記ホッパーから光変調部材フィルムを送出する手
段と、現像機のリトラクトや現像バイアス電圧の制御す
る制御手段とを具備し、前記光変調部材フィルムに転写
する場合、前記制御手段からの指令に基づいてトナー現
像操作を休止させ、光変調部材フィルムの表面に画像情
報に対応した電荷パターンを付与する構成としたことを
特徴とする請求項１６記載の画像記録装置。
【請求項１８】電圧を印加するためのマトリックス状に
電極を形成した２枚の基板間に、光変調部材フィルムを
挿入してサンドイッチ構造とし、文字・画像情報源から
のデータに基づいて前記両電極間に文字・画像情報に対
応した電圧を印加する手段と、前記光変調部材に書き込
まれた文字・画像情報を消去する電圧を印加する電圧印
加手段を有し、前記書き込まれた情報を確認後、複写指
令に基づき記録紙上に前記文字・画像情報を記録する記
録手段と、前記電圧印加手段に消去電圧の印加指示する
制御部を有することを特徴とする画像記録装置。
【請求項１９】電極を形成した基板には、ＴＦＴ（薄膜
トランジスタ）が形成されていることを特徴とする請求
項１８記載の画像記録装置。
【請求項２０】画像情報が書き込まれた後、光変調部材
フィルムを電極を形成した２枚の基板間から取り出し可
能としたことを特徴とする請求項１８又は１９記載の画
像記録装置。
【請求項２１】感光体表面に文字や画像情報に対応した
電荷パターンを形成し、現像部でトナーを前記感光体上
に付着させ前記電荷パターンに対応したトナー像を形成
し、前記トナー像を用紙に転写する機構と、前記感光体
に形成された電荷パターンを記録消去可能な光変調部材
に直接転写する機構を有し、前記現像部を動作させて現
像して転写を行なう場合と、前記現像部の動作を停止し
て転写を行なう場合を切り替え制御する制御手段を設け
たことを特徴とする記録装置。
【請求項２２】請求項２１において、前記現像部の動作
を停止して転写を行なう場合は、感光体上の電荷を光変
調部材に転写することを特徴とする記録装置。