JPS61197670A - 画像記録方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は画像記録方法、特に書き替え可能な媒体を使用
する簡便な画像記録方法に関するものである。

近年、画像記録において書き替え可能な媒体を用いる需
要が増加しているが、従来技術においては実用１幾つか
の問題点があった０例えば、オフィスのペーパーレスの
ために、ディスプレイ装置が多用されるようになったが
、ＣＲＴ等によるディスプレイ装置では１文章のような
高精細な表示が困難であり１画像を画像のままで長期に
保存できないという問題がある。また、いわゆるプリン
ター等によるハードコピー画像は書き替えができないた
め、使用する紙の量が増大するという問題がある。一方
、キャッシュカード、クレジットカード等のカード類が
広く普及しているが、これらカードに金額等の表示を記
録しておきたいという要求もある。これらの要求に対し
て、例えばフラットディスプレイ装置を用いることも可
能であるが、装置に電源を必要としたり、その構造が複
雑である等の欠点があった。

本発明は上記した従来技術の欠点に鑑みなされたもので
、画像の書き換え可能な媒体と書き込み及び書き換える
ための画像記録方法、さらに詳しくは、画像のメモリー
状態を維持する温度範囲を広げ、記録媒体の取り扱いを
実用的なものにすることのできる画像記録方法を提供す
ることを目的とするものである。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は、熱光学効果を示す液晶を基板間に挟持した液
晶素子を、全体的に加熱する手段と、冷却する手段によ
って液晶素子面を透明状態にし、次に局部的に加熱する
手段によって画像情報の書き込みを行うもので、特に、
前記液晶素子に垂直配向処理を施し、冷却する手段にお
いて、液晶素子中の液晶が配向処理に従って垂直配向す
るのに充分な時間を持って冷却を行うものである。

本発明に用いられる液晶としては、ネマチック液晶とコ
レステリック液晶の混合液晶、あるいはネマチック相を
有するスメクチック液晶等が望ましい。より具体的には 一般式： （式中ｐおよびｑは１−１５の整数である。）から選ば
れる物質を主成分となしているものであり、さらに 一般式： （式中、Ｒ＝ＣｎＨ２ｎ、＋　またはＣｎＨ２ｎ−１０
；１≦ｎ≦１５゜Ｘ＝ハロゲン原子またはＯＮ。

Ｙ＝ハロゲン原子またはＣＭ、である、）から選ばれる
スメクチック液晶が添加されている混合液晶が用いられ
る。

また、後者の一般式で表わされる物質としては以下で示
されるものが適用できる。

（１）　Ｘ＝Ｙ＝Ｂｒの場合 ｐ−ブロムジフェニル−４−（アルキル又はアルコキシ
）−３−ブロム安息香酸エステル、（２）　Ｘ＝Ｂｒ、
かつＹ＝ＣＭ（７）場合ｐ−シアノジフェニル−４−（
アルキル又はアルコキシ）−３−ブロム安息香酸エステ
ル。

（３）　Ｘ−Ｙ−ＯＮの場合 Ｐ−シアノジフェニル−４−（アルキル又はアルコキシ
）−３−シアノ安息香酸エステルなどがある。

表−１及び表−２に、本発明に用いられる液晶物質の化
学式及び混合物の 結晶相−スメクチックＡ相転移温度（Ｋ＝Ｓ＾）スメク
チックＡ相−ネマチック相転移温度（Ｓ＾−Ｎ）ネマチ
ック相−等方性液体転移温度（Ｎ−Ｉ　）を列挙する。

もちろん、本発明に用いられる液晶物質は、これらの組
み合せに限られるものではない。

［作　川］ 熱光学効果を示す液晶として、スメクチック液晶を用い
た場合につ・いてその動作原理を説明する。

液晶層を加熱すると、液晶分子の配向状態は等方性液相
の状態になる。その後冷却過程で液晶層は、等方性液相
の状態からネマチック相、スメクチックＡ相へと変化し
、スメクチックＡ相でその配向状態が安定化する。

液晶層を挟む基板にあらかじめ垂直配向処理を施した一
ヒで、液晶層内の状態がネマチック相を通過する際に、
充分時間をかけて冷却すると、液晶の徐冷による作用と
共に、基板壁面での配向効果によって、液晶層内の分子
配列が垂直配向状態となり、光学的に透明な状態となる
。一方、急激に冷却を行うと、液晶層内の分子配列が等
方性液相のランダムな状態のまま急冷され、光学的に白
濁の状態になる。

次に、本発明の画像記録方法に用いられる液晶に、表−
２で例示した例１〜５の液晶混合物を用いる利点を説明
する。

一般式： （式中、Ｒ＝ＣｎＨ２ｎｄ　　またはＣｎＨ２ｎ、＋Ｏ
；１≦ｎ≦１５゜Ｘ＝ハロゲン原子またはＯＮ。

Ｙ＝ハロゲン原子またはＣＭ、である。）で表わされる
液晶、例えば表−１で例示したＡからＣの物質では、Ｋ
−Ｓ＾、Ｓ＾−Ｎ、Ｎ−Ｉの温度がそれぞれ１００℃付
近であり、これら液晶を単体で本発明の画像記録方法に
用いた場合、液晶素子に加えられる消去温度及び書き込
み温度は百数十度となり、画像の保持温度もに−ＳＡ温
度以上、すなわち約１００℃以上となる。このため、画
像記録媒体を画像記録装置から取りはずす場合には、画
像を保持するための保護ヒーターを媒体に設ける必要が
あり、実用上好ましくない。

一方、一般式 ％式％）（ （式中ｐおよびｑは１〜１５の整数である。）から選ば
れる物質を主成分とし、 一般式 Ｃ式中、Ｒ＝ＣｎＨ２ｎ、＋　または（ｎＨｚｎ−＋Ｏ
；１≦ｎ≦１５゜Ｘ＝ハロゲン原子またはＯＮ。

Ｙ＝ハロゲン原子またはＯＮ、である、）から選ばれる
物質が添加されている混合液晶である表−２で例示した
液晶混合物の場合、Ｋ−ＳＡ点が室温以下、かつ５Ａ−
８点が約５０℃以上であるため、液晶素子に加えられる
消去温度及び書き込み温度は約５０℃以上となり、画像
保持も室温付近となる。このため、書き込み・消去の容
易性及び何ら　−外部的な画像保持手段をほどこさずと
も画像記録媒体を取り扱えるため、極めて実用的なもの
となる。

［実施例］ 以下第１図及び第２図とともに、本発明の画像記録方法
の実施例を説明する。

第１図は、本発明において使用される液晶素子の一実施
例を示す構成図である９図中１及び３はガラス板の基板
で、本実施例では基板ｌの厚みを５０ルー、基板３の厚
みをｌａｍとし、それぞれ内面を垂直配向処理して、上
下基板間のスペース厚を２０終園とした。この２枚の基
板間に、表−２で示した例１の液晶混合物及び配向材と
してＦＳ−１５０（大日本印刷■）を封入して液晶素子
４を得た。

この液晶素子４への画像記録方法を次に説明する。第２
図（ａ）〜（Ｃ）に液晶素子４への各記録プロセスを示
す。

第２図（ａ）は加熱プロセスを示す図で、ここでは液晶
素子４をベルト６で矢印の方向に送り、電源１２と抵抗
線あるいは加熱ランプ５により液晶素子４゛を等方性液
相まで加熱する。

第２図（ｂ）は冷却プロセスを示す図である。温度勾配
を持たせたヒーター７の下を、液晶素子４をベルト８で
矢印の方向に送ると、液晶層は等方性液相からネマチッ
ク相を経てスメクチック相まで徐冷される。ここでヒー
ター７は、液晶ｇ　子（７）進行方向に伴って、液晶層
の等方性相−ネマチック相転移温度より高い温度から、
室温近傍の温度までの温度勾配を持っていることが望ま
しい。またベルト８の材料としては、断熱性のものが望
ましく、本実施例ではゴムベルトを用いた。これら２つ
のプロセスを経ることによって、液晶素子４の画像表示
面は透明状態となる。

第２図（ｃ）は熱書き込みプロセスを示す図である。第
２　図（Ｃ）において、サーマルヘッド９に接触した液
晶素子４は、プラテンローラー１０により矢印の方向に
送られる。この時、信号源１１によって制御されたサー
マルヘッド９は１画像情報に対応して局部的に発熱し、
この発熱に応じて、液晶２はスメクチック相から等方性
液相まで加熱されるが、このプロセスでは、電界印加が
ないため、液晶２はサーマルヘッド９を通過した後、急
冷却され白濁状態となる。すなわち、液晶素子４の選択
された表面部分は、サーマルヘッド９によって局部的に
加熱され白濁状態となり、非加熱部との間に光学的濃度
差を生じることになり、画像情報が記録される。

本実施例では、加熱プロセスにおいて液晶２（表−２９
例１）のＮ−Ｉ点である約５８℃以上になるよう熱を加
え、次いで冷却プロセスにおいて、ヒーター７に７０℃
〜２５℃の温度勾配を持たせ、液晶素子４がヒーター７
の下を１分以下、望ましくは１〜３秒程度で通過する様
に、ベルト８の移動速度を調節したところ、液晶素子４
の表示面は透明化した。さらに、熱書き込みプロセスに
おいて、前述した液晶２ＯＮ−Ｉ点である約５８℃以上
になるように、サーマルヘッド９によってパルス的な熱
印加を行った結果、良好な白濁画像を得ることができた
。

このようにして得られた白濁画像は、常温付近でも良好
なメモリー性を有し、気温の変化や、手で扱う場合の体
温によってもメモリー性は変化しなかった。

また、表−２で例示した他の液晶混合物を用いた場合に
も、上記した実施例と同様に、良好な結果を得ることが
できた。

なお、上記実施例において、サーマルヘッド９からの熱
が、液晶素子４の片側の基板１によって拡散すると画像
が惚けるため、片側の基板ｌの厚みは数百、ｃｍ以下と
することが望ましい。

［応用例］ 液晶２に色素を混合することにより、「透明」と「白濁
」の二種類の表示だけでなく、カラーによる記録を得る
こともできた。また、他の応用例として、ガラス基板の
代りにＰＥＴ　　（ポリエチレンテレフタレート）等の
基板を用いて形成、したところ、可撓性のある記録媒体
を得ることができた。

［発明の効果］ 本発明においては、熱光学効果を示す液晶を、画像情報
の記録媒体とし、そり熱光学効果によって画像を記録す
るようにしたものであり、従来の方式に比べ画像情報の
保存、書き換えを簡単に行うことができる。しかも、本
発明の記録媒体は画像記録時の印加する熱量が少なく、
省エネルギーの記録方式であり、かつ、記録後の媒体の
取り扱いも室温で行えるため、実用性の極めて高いもの
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明において使用される液晶素子の一実施例
を示す構成図、第２図（ａ）〜（Ｃ）は本発明による画
像記録方法の一実施例における各記録プロセスの説明図
である壷 １．３・・・基板、２・・・液晶、４・・・液晶素子、
５・・・加熱ランプ、６．８・・・ベルト、７・・・ヒ
ーター、９・・・サーマルヘッド、１０・・・プラテン
ローラー、１１・・・信号源、１２・・・電源。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）熱光学効果を示す液晶を上下基板間に挟持して成る
   液晶素子と、該液晶素子を外部から加熱する手段、冷却
   する手段及び局部的に加熱する手段を有し、これら手段
   を該液晶素子に順次施すことによって画像情報を記録さ
   せる画像記録方法において、前記液晶素子に用いられる
   液晶が、 一般式： ▲数式、化学式、表等があります▼ または ▲数式、化学式、表等があります▼ （式中ｐおよびｑは１〜１５の整数である。）から選ば
   れるスメクチックＡ液晶を主成分となしているものであ
   ることを特徴とする画像記録方法。 ２）上記一般式で示した液晶に第２成分として、 一般式： ▲数式、化学式、表等があります▼ （式中、Ｒ＝Ｃ＿ｎＨ＿２＿ｎ＿＋＿１またはＣ＿ｎＨ
   ＿２＿ｎ＿＋＿１０；１≦ｎ≦１５、Ｘ＝ハロゲン原子
   またはＣＮ、 Ｙ＝ハロゲン原子またはＣＮ、である。） から選ばれる物質が添加されていることを特徴とする特
   許請求の範囲第１項記載の画像記録方法。 ３）上記局部的に加熱する手段がサーマルヘッドである
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項及び第２項記載
   の画像記録方法。 ４）上記液晶素子が垂直配向処理を施されており、かつ
   上記冷却する手段において、前記液晶素子中の液晶が配
   向処理に従って垂直配向するのに充分な時間を持って冷
   却を行う事を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の画
   像記録方法。