JPH0858245A

JPH0858245A - 情報記録シートおよび記録システム

Info

Publication number: JPH0858245A
Application number: JP6233993A
Authority: JP
Inventors: Toru Hasegawa; 徹長谷川
Original assignee: OPT KIKAKU KAIHATSU KK
Current assignee: OPT KIKAKU KAIHATSU KK
Priority date: 1994-08-23
Filing date: 1994-08-23
Publication date: 1996-03-05

Abstract

(57)【要約】【目的】繰返し書込、消去ができるカラーの記録シ
ート、記録システムを提供する。【構成】３原色の繰返し単位を有する着色層と光透
過状態と不透過状態にメモリー性を有して可逆的に制御
できる可変透過層を有し、熱書込みが可能な記録シート
を用いる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、データおよび画像など
のカラー情報記録に好適な情報記録シート、およびシス
テムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術および発明が解決しようとする課題】近
年、地球環境的な見地から熱帯雨林などの森林資源の保
護が叫ばれ、再生紙の利用など紙の節減の必要性が強く
認識されている。他方、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
アなどの進歩を背景としてオフィスのペーパーレス化が
進むものとされているが、現実のオフィスにおいてはフ
ァクス、複写機および各種プリンターなどによって多量
の紙が消費されているのが現状であり、繰返し書込み消
去ができる記録シート、システムがこれを解決する有力
な手段と考えられている。また、最近の各種プリペイド
・カードなどの普及に伴い、残額などの内容の可視化、
可読化が求められ、この用途においても繰返し書込み消
去ができる材料、システムが求められている。これらの
要求に応えられる繰返し記録が可能な記録システムは種
々提案されているが、カラー画像の記録に好適なシステ
ムは殆ど提案されていない。本発明は上記の様な従来の
記録システムの難点を解決することを目的として、可視
化されたカラー情報の繰返し記録が可能な記録シートお
よび記録システムを提供することにある。

【０００３】

【問題点を解決するための手段】本発明は、３原色の繰
返し単位を有する着色層と、熱または熱および電界によ
って、光透過状態と不透過状態に可逆的かつメモリー性
を有して変化させうる可変透過層を有し、可変透過層を
挟む形態の電極対を有しないことを特徴とする記録シー
トである。

【０００４】また本発明は、可変透過層が、透明状態と
光の散乱による不透明状態に変化させることができる可
変透過層であることを特徴とする上記の記録シートであ
る。

【０００５】また本発明は、可変透過層が透明状態と着
色状態、好ましくは黒色に変化させることができる可変
透過層であることを特徴とする上記の記録シートであ
る。

【０００６】また本発明は、着色層が、減色混合３原色
の繰返し単位を有する着色層であり、反射層を有するこ
とを特徴とする上記の記録シートである。

【０００７】また本発明は、着色層が、減色混合３原色
およびブラックの繰返し単位を有する着色層であること
を特徴とする上記の記録シートである。

【０００８】また本発明は、微小部分を選択的に加熱で
きる熱書込部材と均一加熱部材および／または均一電界
印加部材を有する書込、消去装置と上記の記録シートを
構成要素として有する記録システムである。

【０００９】また本発明は、微小部分を選択的に加熱で
きる熱書込部材と均一加熱部材および／または均一電界
印加部材を有する書込、消去装置と記録シートを保持し
て記録内容を展示または掲示できる光学的な開口面を有
し、背面からの照明部材を有する、記録シートの着脱が
可能な記録シート・ホルダーと記録シートが記録領域に
均一かつ非可逆的な不透明層を有しない上記の記録シー
トを構成要素として有する記録、展示システムである。

【００１０】

【作用】本発明は、３原色の繰返し単位を有する着色層
と、熱または熱および電界によって、光透過状態と不透
過状態を可逆的かつメモリー性を有して変化させうる可
変透過層を有し、透明電極のペアーなどの可変透過層を
挟む形態の電極対を有しない記録シートであるため、電
界を併用または併用せずに記録シート全面を均一に加熱
するか、または均一な電界を外部から印加することによ
り消去状態とし、これを感熱ヘッドなどの微小部分を選
択的に加熱できる熱書込部材を用いて、電界を併用また
は併用せずに任意の画素の光透過状態を消去状態から変
化させて、対応する着色層のいずれかの原色を選択的に
発色または消色させることが可能であるため比較的簡単
にカラー画像などを繰返し記録、消去することができ
る。また、記録シート内部に透明電極のペアーなどの電
極対を有しないため経済性に優れた記録シートが構成で
きる。

【００１１】また本発明は、可変透過層が透明状態と光
の散乱による白色不透明状態に可逆的かつメモリー性を
有して変化させることができる可変透過層である上記の
記録シートであるため、概ね白色の外観を有する消去状
態に、画像などを書込むことができる。

【００１２】また本発明は、可変透過層が透明状態と着
色状態、好ましくは黒色に可逆的かつメモリー性を有し
て変化させることができる可変透過層である上記の記録
シートであるため、概ね黒色の外観を有する消去状態
に、画像などを書込むことができる。

【００１３】また本発明は、着色層が、減色混合３原色
の繰返し単位を有する着色層であり、反射層を有する反
射型記録シートであるため、加色混合３原色を用いた場
合よりも明るい画像が記録できる。

【００１４】また本発明は、着色層が、減色混合３原色
およびブラックの繰返し単位を有する着色層であること
を特徴とする上記の反射型の記録シートであるため、文
字、数字などのキャラクターの記録にすぐれ、また陰影
のあるメリハリのきいた画像が記録できる。

【００１５】また本発明は、微小部分を選択的に加熱で
きる熱書込部材と均一加熱部材および／または均一電界
印加部材を有する書込、消去装置と上記の記録シートを
主たる構成要素とする記録システムであるため、簡単な
構成でシステムを構成できる。

【００１６】また本発明は、微小部分を選択的に加熱で
きる熱書込部材と均一加熱部材および／または均一電界
印加部材を有する書込、消去装置と記録シートを保持し
て記録内容を展示または掲示できる光学的な開口面を有
し、背面からの照明部材を有してもよい、記録シートの
着脱が可能な記録シート・ホルダーと上記の記録シート
を構成要素として有する記録、展示システムであるた
め、簡単な構成で公共表示、販売促進用店頭表示などの
多人数での利用に適したシステムを構成できる。すなわ
ち、上記の書込、消去装置により記録したカラーの透明
な記録シートを背面からの照明部材を有する方式であっ
て、記録シートの着脱が可能な記録シート・ホルダーに
装着して壁面あるいは店頭などに展示することにより、
カラー印刷などによる従来の方式に比べて紙などの廃棄
物が少ない点などで優れ、また、平面ディスプレイなど
の電子ディスプレイを用いた場合よりシステム全体の価
格および維持費などの経済性等に優れた記録、展示シス
テムを構成できる。以下、図面を併用して本発明を実施
例により詳細に説明する。

【００１７】第１図は本発明の一実施例である記録シー
トの基本的な構成を示す略示的な断面図である。図中、
１１は透明なオーバー・コート層、１２は可変透過層、
１３は３原色の繰返し単位を有する着色層、１３ａ〜１
３ｃはそれぞれの原色に着色された着色層、１４はベー
ス・シートを示す。オーバー・コート層はセルロース・
エステル系、アクリル系、スチロール系、ウレタン系な
どの各種の透明性の高い高分子材料あるいはそれらの混
合物を用いて、塗布などの公知の方法により形成でき
る。また、ポリエステル・フィルム、ポリカーボネート
・フィルム、硬質塩ビ・シートなどの透明性のフィルム
やシートをラミネートしてオーバーコート層としてもよ
い。

【００１８】本発明の可変透過層に用いられる機能材料
は、基本的に加熱または電界を併用して加熱することに
よりメモリー性を有する光学的な変化を示す機能材料か
ら選択され、室温以上で上記の光学的な変化を示すもの
が使用し得るが、５０℃以上１００℃以下で書込、消去
を行なうための光学的変化を示すものが好ましい。すな
わち、５０℃より低いものは保存安定性が劣り、１００
℃を越えるものは記録ないしは消去速度が遅くなる外、
ベース・シート用材料に好適な高分子材料のガラス転移
点を越えてしまう可能性が高まるなど、記録シートの構
成に必要な他の材料の選択が難しくなる。好適に使用で
きる機能材料の例としては、以下の２つのグループの機
能材料が挙げられる。第１のグループは加熱温度、冷却
条件などの熱的条件のみによってメモリー性を有して可
逆的に光学的変化を生ずる機能材料であり、ベヘン酸な
どの長鎖アルキルカルボン酸、長鎖アルコール、長鎖ア
ミドなどの透明状態と不透明ないしは透明性の低下した
光散乱状態とに制御することができる機能材料が代表例
として挙げられる。第２のグループはスメクチック液
晶、高分子液晶などのメモリー性液晶系材料に代表され
る熱および電界によって透明状態と不透明ないしは透明
性の低下した光散乱状態あるいは透明状態と着色状態と
に制御することができる機能材料である。これらの機能
材料はカプセル化されていてもよく、塩化ビニル・酢酸
ビニル共重合体などの各種の高分子材料中に粒状などの
微小な形態で分散させることにより、塗布などの公知の
方法により容易に着色層上に固着させることができる。
この場合、各種溶剤のほか、分散剤、バインダー樹脂あ
るいは各種安定剤などの助剤ないしは添加剤を併用して
も良い。

【００１９】第１のグループの可変透過層の具体例とし
ては、電子情報通信学会技術研究報告，ＯＭＥ９３−４
４（１９９３）、ＯＭＥ９３−２９（１９９３）記載の
長鎖アミド、長鎖カルボン酸を用いた場合などが挙げら
れる。この場合、司変透過層は一定温度から冷却した場
合は透明状態となり、一定温度以上に加熱して冷却した
場合に不透明ないしは透明性の低い光散乱状態となる。
他の第１のグループの熱的条件のみによって司逆的に変
化させうる司変透過層の具体例としては、Ｊａｐａｎ
ＨａｒｄＣｏｐｙ’９４論文集（１９９４），Ａ２８
に記載のフルオラン系ロイコ色素と没食子酸のアルキル
アミン塩などの顕減色剤の組合せなどが挙げられる。こ
の場合は無色の状態と発色状態とにメモリー性を有して
変化させることができる。

【００２０】機能材料が第２のグループのスメクチック
液晶、高分子液晶などのメモリー性を持つ液晶系材料で
ある場合は、液晶転移点などの一定温度以上に加熱し、
電界を印加しながら冷却すると液晶分子が電界方向に応
して整列するため透明状態となる。また、強い電界を印
加した場合は加熱を要することなく透明状態となる。他
方、液晶転移点などの一定温度以上に加熱し、電界を印
加せずに冷却した場合は液晶分子が乱れた配列状態とな
り不透明ないしは透明性の低い光散乱状態となる。この
場合に黒色の二色性色素を併用すると不透明な光散乱状
態の代りに黒色の発色状態となる。このようなメモリー
性液晶系材料の熱および電界による光学的変化に関する
基本的な動作機構は、液晶デバイス・ハンドブック（日
本学術振興会第１４２委員会編；日刊工業新聞社），ｐ
３７２〜３７８およびｐ４３６〜４４０に抵抗加熱型お
よびレーザー熱書込み型による例が記載されている。こ
の場合は液晶セル内部に電界印加用電極および加熱用電
極を組込んだ例が記載されているが、液晶分子の配列の
差に基づく光学的な動作機構は、本発明のように記録シ
ートの外部から感熱ヘッドなどの加熱部材により加熱し
た場合および外部から電界を印加した場合も同様であ
り、本発明は外部からの熱および電界の印加とすること
により、記録シート内部に可変透過層に電界を印加する
ための電極対および加熱用電極を要しないため、記録シ
ートの経済性が向上している。この液晶分子の配列の差
に基づく光学的な動作機構は、液晶材料を高分子材料中
に微細に分散させて保持した場合も基本的には変りはな
く、これを応用した可変透過層の具体例としては、特開
平５−２９４０９２、特開平５−３０１４８９に記載の
可変透過層などが挙げられる。また液晶系材料の場合は
第１のタイプの可逆性を示す例も知られており、Ｊａｐ
ａｎＨａｒｄＣｏｐｙ’９４論文集（１９９４），
Ａ２７に高分子液晶の場合が報告されている。この場合
は冷却速度などの冷却条件により、透明状態あるいは不
透明状態となる。

【００２１】可変透過層の形成方法としては、機能材料
を高分子材料に分散させて塗布する方法のほかに、高分
子材料のモノマー、オリゴマーと混和して塗布し、加熱
あるいは紫外線照射などの手段により着色層上で重合さ
せて固着させてもよい。また、エポキシ系高分子の場合
は主剤または硬化剤のいずれかまたは両者の混合時に機
能材料を混合して着色層上で重合させて固着させてもよ
い。機能材料が第２のグループのスメクチック液晶であ
る場合、上記の方法は高分子分散型液晶として広く知ら
れている。また、高分子材料のモノマー、オリゴマーと
アクリレート残基などの不飽和二重結合を末端に有する
重合性液晶モノマーを用いて着色層上に高分子液晶を形
成させてもよい。

【００２２】図２は本発明の３原色の繰返し単位を有す
る着色層のパターンの例を示す平面図である。１３ａ〜
１３ｃはそれぞれイエロー、マゼンタ、シアンからなる
減色混合３原色またはレッド、グリーン、ブルーの加色
混合３原色である。減色混合３原色は明るさの点で加色
混合３原色よりも優れているため反射型の記録シートに
適する。また、３原色のほかにブラックの繰返し単位を
設けることにより文字、数字などのキャラクターの記録
にすぐれ、また陰影のあるメリハリのきいたカラー画像
が記録できる。着色層のパターンは格子状、モザイク状
などであってもよく、またそれぞれの原色の周囲または
境界部を黒色あるいは光不透過性とする、いわゆるブラ
ック・マトリクスを設けてもよい。

【００２３】着色層の形成方法としては液晶表示素子用
のカラー・フィルターの形成方法として知られている各
種の方法を準用することができる。すなわち、着色層は
凹凸を施して拡散反射性を高めたアルミ蒸着層などの拡
散反射性を有する薄膜あるいは材料にそれぞれの原色を
スクリーン印刷、オフセット印刷などの印刷法あるいは
着色シートから転写する方法、パターン化されたアルミ
反射層に電着法により着色材を固着させるなどの方法に
より拡散反射層ないしは拡散反射性材料の上に着色層を
形成させて着色反射層とすることができる。着色反射層
の形成に要する拡散反射性を有する薄膜あるいは材料と
しては、上記のアルミ蒸着層のほか、銀、ニッケルなど
の白色金属の薄膜、酸化チタンなどの白色顔料を含む塗
膜、樹脂膜および紙、ステンレス・シート、アルミ・シ
ートなどの導電性あるいは絶縁性の薄膜あるいは材料が
挙げられる。上記の導電性材料に起因する導電層は、可
変透過層を挟む形態でなければ、可変透過層の一方の側
に複数の導電層を有しても良い。上記の着色反射層を有
する記録シートは通常の印刷物と同様に反射型の記録に
使用することができる。

【００２４】着色層を設けるベース・シートとしては耐
熱性、平面方向の寸法安定性の高い材料であれば、ポリ
エステル、硬質塩ビなどの高分子材料、あるいはステン
レス・シートなどの金属材料、あるいは紙などの天然材
料から選択でき、これらをラミネートしたシートでもよ
く、またアルミ蒸着層、酸化チタンなどの白色顔料を含
む塗膜などの拡散反射層あるいはＩＴＯなどの透明導電
層などの薄膜層を有していてもよく、これら薄膜層の上
に着色層を設けて上記の着色反射層あるいは透明着色層
の一部を構成せしめてもよい。

【００２５】上記で反射型記録シートについて説明した
が、着色反射層およびベース・シート材料に透明な高分
子材料あるいはＩＴＯなどの透明導電性材料などの透明
な有機系あるいは無機系材料を使用して、上記の拡散反
射層、着色反射層をそれぞれ透明層、着色透明層とする
ことにより、記録領域に均一かつ非可逆的な不透明層を
有しない透過型の記録シートとすることが可能であり、
この透過型の記録シートは、ＯＨＰ表示用の記録シート
あるいは下記の展示システムに用いる記録シートなどと
して用いることができる。

【００２６】記録シートの性状は可撓性の高いフィルム
状、シート状から、カード状のように可撓性を減した性
状、プレート状のように可撓性の低い性状であってもよ
い。形状はカードのような単票状、ロール巻、折畳み紙
のような連続紙状、両端が接続されたエンドレス・ベル
ト状であってもよい。また、記録シートは、その全面を
記録領域としたもの、あるいは周囲に余白部分を設けて
中央部を記録領域としたものなど、部分的に記録領域を
設けてもよく、磁気あるいは光学的記録媒体などを別途
に有していてもよい。また、記録装置への記録シートの
正確なセッティングを容易ならしめるために、記録装置
に設けたピンなどに対応させた穿孔部などを設けてもよ
く、また、記録ヘッドと記録シートの相対的位置決めお
よびトラッキング性を容易ならしめるための、Ｖ字型の
反射面をもつ再帰反射性の光学的目印などを記録シート
の周辺部などに設けてもよい。

【００２７】本発明の記録システムの一つは、感熱記録
ヘッドあるいはレーザーとポリゴン・ミラーの組合せか
らなる書込部材などの微小部分を選択的に加熱できる熱
書込部材と加熱ロールなどの均一加熱部材と本発明の記
録シートを主要構成要素とするものであり、この記録シ
ステムは記録シートが、熱的条件のみによって透明状態
と不透明状態ないしは着色状態に可逆的かつメモリー性
を有して変化させることが可能な上記の第１のグループ
の可変透過層を有する場合に好適である。このシステム
の場合、記録シートは加熱ロールなどの均一加熱部材に
より順次、所定温度に加熱されて全体が均一な白色ない
し灰白色の消去状態となる。この消去状態の記録シート
を感熱記録ヘッドなどの熱書込部材により着色層の原色
に対応する可変透過層を選択加熱して透明状態とするこ
とにより順次、記録シートを発色状態とし、カラー画像
を記録する。機能材料が上記の長鎖アルキルカルボン酸
である場合は消去に要する均一加熱温度は、熱書込温度
より高く設定される。

【００２８】本発明の他の記録システムは、感熱記録ヘ
ッドあるいはレーザーとポリゴン・ミラーの組合せから
なる書込部材などの微小部分を選択的に加熱できる熱書
込部材と加熱ロールなどの均一加熱部材と均一電界印加
部材および本発明の記録シートを主要構成要素とするも
のであり、記録シートの可変透過層が熱および電界感応
性であるスメクチック液晶、高分子液晶などの機能材料
を含む上記の第２のグループの可変透過層である場合に
好適である。このシステムの場合、記録シートは均一加
熱部材により加熱し、この状態で均一電界印加部材によ
り電界を印加しながら冷却するか、加熱せずにコロナ放
電などにより強い電界を印加して可変透過層を透明状態
とすることにより、均一な灰色ないし灰黒色の消去状態
となる。この状態の記録シートを感熱記録ヘッドなどの
熱書込部材により着色層の原色に対応する可変透過層の
うち発色を要しない部分を選択加熱して不透明状態また
は二色性色素の発色による着色状態ないしは黒色状態と
することによって着色層による発色を妨げ、順次、記録
シートを着色層に基づく発色状態とし、カラー画像を記
録する。この方式の場合は均一電界印加部材は均一加熱
部材と協調的に動作させる必要上、互に近接して設置す
ることが望ましい。コロナ放電、静電ロールなどにより
強い電界を印加する場合は均一加熱部材はなくてもよ
い。

【００２９】他の近似のシステムは均一電界印加部材を
感熱記録ヘッドなどの熱書込部材を協調的に動作させる
システムによって達成される。この場合、記録シートは
均一加熱部材により加熱することにより可変透過層が不
透明ないしは黒色の光不透過状態となるため均一な白色
ないし灰白色または黒色の消去状態となる。この消去状
態の記録シートを感熱記録ヘッドなどの熱書込部材によ
り着色層の原色に対応する可変透過層を選択加熱し、電
界を印加しながら冷却して透明状態とすることによって
記録シートを発色状態とし、カラー画像を記録する。

【００３０】上記の熱書込部材を主たる構成要素とする
記録、消去装置は公知の方法により構成できる。特に感
熱記録ヘッドを用いることにより構成が簡単で、保守の
容易な装置とすることができる。記録、消去装置の構成
例として特開平６−１１５２２３記載の装置などが挙げ
られる。記録装置と消去装置をそれぞれ独立の装置とし
てもよい。

【００３１】図３は本発明の書換え可能な記録、展示シ
ステムに於ける記録シート・ホルダーの基本構成の例を
示す略示的な断面図であり、記録シートを装着した状態
を示す。１５は保護プレートとしての役割りを兼ねる透
明なプラスチックなどの透明な材料からなる光学的な開
口部部材であり、単なる開口部であってもよく、１６は
記録領域に均一かつ非可逆的な不透明層を有しない上記
の記録シート、１７は光学的拡散板、１８は３波長管な
どの蛍光管、１９はクサビ型の導光板を示す。蛍光管か
らの白色光は導光板を通って拡散板により白色拡散光と
なり、記録シートを背面から照らす照明光となるため、
書込、消去装置により記録した記録シートの内容を明る
く展示することができる。照明光源としては３波長蛍光
管などの演色性の高い白色光源が好ましいが、ＬＥＤ素
子、ＥＬ素子あるいはハロゲン・ランプなどのタングス
テン系光源などを用いてもよい。この様な記録シート・
ホルダーを壁面、店頭あるいはショー・ケース上などに
設置することにより、平面ディスプレイなどの電子ディ
スプレイ装置を用いた場合よりも経済性に優れ、設置場
所の自由度が大きい公共表示あるいは販促用表示などの
多人数による利用に好適なシステムを容易に構成するこ
とができる。

【００３２】

【発明の効果】３原色の繰返し単位を持つ着色層と、光
の透過状態をメモリー性を有して可逆的に制御できる可
変透過層を有する、熱書込みが可能な記録シートおよび
記録システムであるため、感熱ヘッドなどの簡単な書込
機構を用いて繰返し書込、消去が可能なカラー記録を実
現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の記録シートの基本構成の例を示す略
示的な断面図である。

【図２】本発明の３原色の繰返し単位を有する着色層
のパターンの例を示す略示的な平面図である。

【図３】本発明の記録、展示システムの記録シート・
ホルダーの例を示す略示的な断面図である。

【符号の説明】

１１透明なオーバー・コート層１２可変透過層１３３原色の着色層１３ａ〜１３ｃそれぞれの原色層１４ベース・シート１５透明な保護プレート１６透過型記録シート１７光学的拡散板１８３波長蛍光管１９導光板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所 // Ｂ４１Ｍ 5/26 Ｂ４１Ｍ 5/18 １０１Ａ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】３原色の繰返し単位を有する着色層と、熱
または熱および電界によって、光透過状態と不透過状態
に可逆的かつメモリー性を有して変化させうる可変透過
層を有し、可変透過層を挟む形態の電極対を有しないこ
とを特徴とする記録シート。
【請求項２】可変透過層が、透明状態と光の散乱による
不透明状態に可逆的かつメモリー性を有して変化させる
ことができる可変透過層であることを特徴とする請求項
１の記録シート。
【請求項３】可変透過層が、透明状態と着色状態、好ま
しくは黒色状態に可逆的かつメモリー性を有して変化さ
せることができる可変透過層であることを特徴とする請
求項１の記録シート。
【請求項４】着色層が、減色混合３原色の繰返し単位を
有する着色層であり、反射層を有することを特徴とする
請求項１の記録シート。
【請求項５】着色層が、減色混合３原色およびブラック
の繰返し単位を有する着色層であることを特徴とする請
求項４の記録シート。
【請求項６】微小部分を選択的に加熱できる熱書込部材
と均一加熱部材および／または均一電界印加部材を有す
る書込、消去装置と請求項１の記録シートを構成要素と
して有することを特徴とする記録システム。
【請求項７】記録シートが記録領域に均一かつ非可逆的
な不透明層を有しない請求項１の記録シートであり、記
録シートを保持して記録内容を展示または掲示できる光
学的な開口面を有し、背面からの照明部材を有する、記
録シートの着脱が可能な記録シート・ホルダーを構成要
素として有することを特徴とする請求項６の記録、展示
システム。