(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
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有して構成され、かつ前記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テリ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できる記録材料の感熱記録層の一部、あるいは全部の領域を、加熱および冷却手段により加熱および冷却して第一の選択反射色の画像を記録した後、第二の選択反射色の画像を記録し、次に第一の選択反射色の画像を色変換できる所定の時間の経過後、かつ第二の選択反射色の画像を色変換できる所定の時間内に、第二の選択反射色の画像に押圧力を加えることで、第二の選択反射色のみを第三の選択反射色の画像に色変換させることを特徴とする多色画像記録方法。
【請求項２】
画像の色変換を、画像に押圧力を加えながら、かつ液晶相あるいは結晶相に転移する温度よりも低い温度に再加熱することで行う請求項１に記載の多色画像記録方法。
【請求項３】
選択反射色の画像を記録する動作終了後からの感熱記録層の保存温度によって、選択反射色を色変化できる時間をコントロールする請求項１〜２のいずれかの項に記載の多色画像記録方法。
【請求項４】
画像に加える押圧力を変更することにより、色変換後の選択反射色を制御する請求項１〜３のいずれかの項に記載の多色画像記録方法。
【請求項５】
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が、下記式（Ｉ）で示される化合物の少なくとも１種および／または（II）で示される化合物の少なくとも１種である請求項１に記載の多色画像記録方法。
【化１】
0004169421.tif 000005
（式中、ｎ＝５、６、７、Ｒ＝Ｈ、ＣＨ３）
【化２】
0004169421.tif 000006
（式中、ｎ＝２、３、４、５、６、７、８、９、１０）
【請求項６】
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有して構成され、かつ該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テリ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できる記録材料を搬送する手段、前記の記録材料の記録層の一部、あるいは全部の領域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第一の加熱手段、前記等方相またはコレステリック液晶相を示す記録層を特定の冷却速度で冷却することにより第一の選択反射色の画像を記録する冷却手段、前記第一の選択反射色の画像の一部、あるいは全部の領域に押圧力を加える押圧手段、および前記押圧手段による押圧によって前記第一の選択反射色の画像が第二の選択反射色に色変換するように前記第一の加熱手段、冷却手段、あるいは押圧手段を制御する制御手段を有する多色画像記録装置において感熱記録層に第一の選択反射色の画像および第二の選択反射色の画像を記録する手段を有し、かつ、第一の選択反射色の画像を色変換できる所定の時間の経過後、かつ第二の選択反射色の画像を色変換できる所定の時間内に、第二の選択反射色の画像に押圧力を加え、第二の選択反射色のみを第三の選択反射色に色変換できる押圧手段を有することを特徴とする多色画像記録装置。
【請求項７】
色変換を行う画像に押圧力を加えながら、かつ液晶相あるいは結晶相に転移する温度よりも低い温度に再加熱する手段を有する請求項６に記載の多色画像記録装置。
【請求項８】
選択反射色の画像を記録する動作終了後からの感熱記録層の保存温度を測定する測定手段、および該測定手段による測定結果により、選択反射色を色変化できる時間を制御する制御手段を有する請求項６〜７のいずれかの項に記載の多色画像記録装置。
【請求項９】
画像に加える押圧力を変更する手段、および前記押圧力の変更の結果により、色変化後の選択反射色を制御する制御手段を有する請求項６〜８のいずれかの項に記載の多色画像記録装置。
【発明の詳細な説明】
【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装置に関する。
【０００２】
【従来技術】
書替え可能な感熱記録媒体（特開平５−６９６７２、特開平６−２７３７０７）この方法は、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、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方法である。
【０００３】
コレステリック高分子液晶は、昇温により出現した液晶状態をガラス転移温度（Ｔｇ）以下に急冷することによりそのコレステリック反射色を室温で固定化することが可能である。この時、その記録設定温度の違いにより種々の色調のカラー液晶状態を設定することが出来る。
また加熱時に加えるシェアによって色調が決定される。このコレステリック高分子液晶を等方相転移温度以上に加熱し、記録層を透明状態にして急冷することで記録像が消去でき可逆記録が可能である。しかし高分子液晶系の場合、記録や消去動作に比較的長い時間が必要であるという課題が有った。
【０００４】
分子量が２０００以下で、ガラス転移温度が３５℃以上のコレステリック液晶化合物または該化合物を含む材料からなる記録材料は、コレステリック液晶相状態より急冷することにより、コレステリック液晶相状態の反射色を常温で長時間保存でき、また、再加熱して液晶相状態に戻せば繰り返し書き込むことができる記録媒体が知られている。
【０００５】
例えば、１０，１２−ト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（コレステリックガラス相と呼ぶ）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（Ｎ．Ｔａｍａｏｋｉ，Ａ．Ｖ．Ｐａｒｆｅｎｏｖ，Ａ．Ｍａｓａｋｉ，Ｈ．Ｍａｔｓｕｄａ，Ａｄｖ．Ｍａｔｅｒ．１９９７，９，１１０２−１１０４）。
【０００６】
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ので、前記記録材料は、書き換え可能なフルカラー記録や、多値記録メディアへの応用が可能である。
【０００７】
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有するが、コレステリック液晶相をコレステリックガラス相に冷却固化するためには、比較的大きな冷却速度を実現する必要がある。特に青色のように高温側で示す選択反射色を固定するためには、特に大きな冷却速度を必要とする点が問題となっている。そのため、通常のサーマルヘッド装置のような冷却装置では青色を記録することは困難であり、特別な冷却手段を追加する必要があった。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、コレステリック液晶化合物を用いた画像記録方法および画像記録装置において、大きな冷却速度を実現しなくても、短波長の色を記録することが可能な画像記録方法および画像記録装置、特に簡単な方法で、短波長の色を含む二色以上の多色画像を記録する方法および装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは一度記録されたコレステリックガラス相を通常の記録温度よりも十分低い温度条件下で適当な加圧処理を行うことにより、最初に記録した選択反射色が短波長側の色に変化する新規な現象を発見し、本発明に想到することができた。
【００１０】
前記色変化現象は、選択反射色の記録動作後から所定の時間以上経過すると発現しなくなる。また色変化現象が発現しなくなる所定の時間は記録動作終了後からの感熱記録層の保存温度によって変化する。さらに、加圧処理時の押圧力を小さくすると緑色のような比較的長波長側の色に変化する。
【００１１】
図２に温度と圧力による反射スペクトルの変化を示す。フィルム状試料を用いスペクトル測定には分光測色濃度計Ｘ−Ｒｉｔｅ９３８を使 用した。
図中の細実線で示した赤色が後に詳細に説明する色変換動作により太実線で示した青色および緑色に変化した。また比較として従来の大きな急冷条件を必要とする記録方法での青色の結果を破線で示した。
【００１２】
前記現象のメカニズムは明らかでは無いが、記録直後のコレステリックガラス相は安定に固定化された状態ではなく、押圧力によるシェアストレスによって螺旋ピッチが短くなって短波長化したか、あるいはドメインの螺旋軸が傾いたために選択反射色の視野角依存性と同様の効果で短波長シフトしたためと考えられる。
【００１３】
本発明の第一は、前記のような知見に基づき、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有して構成され、かつ前記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テリ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できる記録材料の感熱記録層の一部、あるいは全部の領域を、加熱および冷却手段により加熱および冷却して第一の選択反射色の画像を記録した後、第二の選択反射色の画像を記録し、次に第一の選択反射色の画像を色変換できる所定の時間の経過後、かつ第二の選択反射色の画像を色変換できる所定の時間内に、第二の選択反射色の画像に押圧力を加えることで、第二の選択反射色のみを第三の選択反射色の画像に色変換させることを特徴とする多色画像記録方法を提供することにより、前記課題を解決したことにある。
【００１４】
さらに本発明の第二は、前記のような知見に基づき、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有して構成され、かつ該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テリ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できる記録材料を搬送する手段、前記の記録材料の記録層の一部、あるいは全部の領域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第一の加熱手段、前記等方相またはコレステリック液晶相を示す記録層を特定の冷却速度で冷却することにより第一の選択反射色の画像を記録する冷却手段、前記第一の選択反射色の画像の一部、あるいは全部の領域に押圧力を加える押圧手段、および前記押圧手段による押圧によって前記第一の選択反射色の画像が第二の選択反射色に色変換するように前記第一の加熱手段、冷却手段、あるいは押圧手段を制御する制御手段を有する多色画像記録装置において感熱記録層に第一の選択反射色の画像および第二の選択反射色の画像を記録する手段を有し、かつ、第一の選択反射色の画像を色変換できる所定の時間の経過後、かつ第二の選択反射色の画像を色変換できる所定の時間内に、第二の選択反射色の画像に押圧力を加え、第二の選択反射色のみを第三の選択反射色に色変換できる押圧手段を有することを特徴とする多色画像記録装置を提供することにより、前記課題を解決したことにある。
【００１５】
以下、本発明を具体的に説明する。
図１に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。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。
【００１６】
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、前記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。
【００１７】
表面基板としては、透明性と耐熱性に優れるＰＥＳ、ＰＥＩなどのプラスチックフィルムが好ましいが、これらに限定されない。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〜３０μｍ程度が好ましい。これ以下に薄いと機械的強度が不足して基板の破損が生じ、これ以上に厚いと感熱記録層への熱伝達効率が悪化し好ましくない。
【００１８】
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ビ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。例えば前記の特開平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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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あるいはその混合物（中分子コレステリック液晶）を用いることが特に好ましい。また、前記中分子コレステリック液晶は、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。
【００２２】
前記のような特性を有するコレステリック液晶化合物としては、例えば下記式（Ｉ）および（II）に示すものが挙げられる。
【００２３】
【化３】
0004169421.tif 000002
（式中、ｎ＝５、６、７、Ｒ＝Ｈ、ＣＨ３）
【００２４】
【化４】
0004169421.tif 000003
（式中、ｎ＝２、３、４、５、６、７、８、９、１０）
前式（Ｉ）と（II）で示される液晶記録材料として用いるコレステリック液晶化合物は、その分子量が２０００以下で、ガラス転移温度が３０℃以上で、ガラス転移温度以上でコレステリック液晶相を示し、さらにそれ以上の温度で等方相を示すものである。
また、前式（Ｉ）および（II）で示される化合物とも、それぞれｎの数が異なる混合物であってもよく、さらに前式（Ｉ）と（II）の混合物であってもよい。
【００２５】
特に前式（II）のｎが８である下式（III）で示されるコレステリック液晶（Ｄｉｃｈｏｌｅｓｔｅｒｙｌ  １０，１２−Ｄｏｃｏｓａｄｉｙｎｅｄｉｏａｔｅ：以下Ｃ８ＤＹ８Ｃとも言う）が固定化されたコレステリックピッチ反射色による安定性が高いので好ましい。
本発明で使用するコレステリック液晶化合物は、その複数種類を混合して用いても良い。
【００２６】
【化５】
0004169421.tif 000004
【００２７】
図８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、記録層が薄い場合には、ほぼ透明として観測される場合もある。
【００２８】
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およびその領域を任意に設定することにより、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。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。
また、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。
【００２９】
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での光吸収が多くなって表示画像のコントラストが低下する。
【００３０】
なお、感熱記録層は、選択反射を示す液晶性化合物だけて構成することが好ましいが、バインダ樹脂やスペ-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、フエノキシ樹脂、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、一般的な液晶ディスプレイ用に用いられているものが使用できる。
【００３１】
選択反射波長は、通常４００〜７００μｍ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存していてもよい。
【００３２】
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。
まず、可逆記録媒体の感熱記録層に第一の選択反射色として、例えば赤色の画像を記録する。この時、任意の選択反射色を記録する方法には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。一般にサーモトロピック性のコレスリテック液晶相は、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。
【００３３】
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。急冷速度が大きいと青色、小さいと赤色が記録される。
【００３４】
図４のように、いずれかの方法で最初に赤色の画像を記録した後、記録部の温度が周囲温度と同程度まで冷める前に、加圧手段によって記録部に押圧力を加えると、加圧した部分の赤色画像が青色に変化する。ここで、記録部の温度が周囲温度と同程度まで冷める前とは、記録部のコレステリックガラス相がある程度の温度を持ち、かつ、押圧力が印加された場合に色変化現象か起こる温度を言う。通常、前記温度は記録動作後の記録部分の温度が、約４０℃〜６０℃程度まで冷却された状態である。但し、上記温度範囲は使用する感熱記録材料によって異なるため、数値は特に前記温度範囲には限定されない。したがって、前記のように記録動作後の記録部分の温度が約４０℃〜６０℃程度まで冷却された状態であれば良いので、上記１または２の方法において大きな急冷速度を実現しなくても、最終的に青色の記録画像を得ることが出来る。
【００３５】
前記の加圧手段を用いる方法では、加圧手段としてローラのような部材を用いることで比較的広い面積や帯状部分を均一に加圧することは容易であるため、赤色画像の全面あるいは帯状部分を青色に変化させるような場合に向いている。
【００３６】
図３では、加熱手段としてはサーマルヘッドを用いたが、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手段ならば任意の加熱手段を使用できる。例えば、温風ヒーター、ヒートローラ、ホットプレート、レーザー光線なとが挙げられるが、これら加熱手段に限定されない。
【００３７】
図３では、冷却手段としては送風ファンを用いたが、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任意の冷却手段を使用できる。例えば、空気、水、水、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、これら冷却手段には限定されない。
一般に、サーマルヘッド装置を用いた場合、へ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とが冷却手段となるため、前記２の方法の一段階による急冷条件になる。また、複数のホットプレートやヒートローラなどを用いれば、前記１の二段階的な急冷条件を実現することも出釆る。
【００３８】
加圧手段としては、一対のゴムローラを用いたが、板バネやスプリングなどで記録媒体に押し当てられるローラ状あるいは棒状の部材などが用いられる。ローラ状部材の場合は回転駆動機構などを設けることで、記録媒体の搬送手段の一部として機能させることも出来る。さらに、ヒートローラやサーマルへッドなどの接触型の加熱手段を加圧手段と兼用させることも出来る。
【００３９】
また、一般にサーマルへッドなどは長さ方向にスプリングが設置してあり、該スプリングによって、サーマルへッドに対向するローラに押し付けている場合が多い。したがって、前記スプリングの本数や強さを変えることで、加圧手段としてのサーマルヘッドの押圧力を調整することが出来る。加圧手段の位置やタイミングは、記録後の感熱記録層の冷却状態に応じて適宜設定される。
【００４０】
前記の搬送手段、加熱手段、冷却手段、加圧手段の動作は制御手段、例えばマイクロコンピュータからなる制御手段により制御され得る。また、画像の押圧手段としては、例えばペン先状の部材で直接加圧しなから描画しても良い。
ただし、一般に、ペン先状の部材で直接加圧しなから描画するような場合以外は、加圧力を面内で細かく制御するためには、加圧手段に複雑な機構が必要であり、困難である。すなわち、前記のような機械的な方法では、機械装置として微小部分のみを青色に変化させることは比較的困難である。
【００４１】
そこで、例えば、図５のように最初に一回目の赤色の画像（第一の選択反射色の画像）を記録した後、別の二回目の赤色の画像（第二の選択反射色の画像）を記録する。次に、一回目の画像が記録から所定の時間以上経過して色変化しない状態となり、かつ二回目の画像は記録から所定時間以内で色変化する状態において、感熱記録層の全面または部分的に押圧力を加えることで、二回目の赤色画像のみを青色（第二の選択反射色の画像）に色変化させることが出来る。この方法では、赤色のベタ画像の中に青色の文字画像を記録するような、微小部分のみを青色に変化させることも可能である。また、例えば、一回目の画像を緑色、二回目の色を赤色にして、押圧力を部分的に印加して、赤色の一部を青色化すれば、比較的簡単に三原色の多色画像を記録することが出来る。
なお、本発明においては、押圧力による記録画像の色変換は、一回目あるいは二回目に限らず、三回目以降の記録画像であっても、該画像が押圧力によって色変換できる場合も含まれる。
【００４２】
装置としては、図３と同様な構成が可能であり、加圧手段を解除しておき、第一の赤色画像を記録した後、搬送手段により記録媒体を初期の位置に戻す。そこで上記の所定時間を満足するように一時停止させておく。次に第二の赤色画像の記録を行う時には、加圧手段を動作させておき、記録媒体の一連の移動経路の中で、第二の赤色画像の青色への変換動作を行う。
前記の搬送手段、加熱手段、冷却手段加圧手段の動作は制御手段、例えばマイクロコンピユータからなる制御手段により制御される。
【００４３】
前記の方法は記録動作後に記録画像部が持っている余熱を利用しているため、周囲温度なとで影響を受け易いという問題がある。そこで、例えば図６のように最終的に青色に変換すべき画像も含めて第一の赤色の画像を記録し、次に所定時間以内に感熱記録層に押圧力を加えながら第二の加熱手段によってコレステリックガラス相が液晶相あるいは結晶相に転移する温度よりも低い温度に再加熱することで再加熱した部分のみを青色に色変化させることが出来る。この再加熱程度の温度では通常の記録を行うことは出来ないため、第一の赤色画像が記録されていない部分は何も変化しない。この方法では色変化現象に必要な温度を積極的に制御することで色変化現象を安定して発現させることが出来る。
【００４４】
また、図７のように第二の加熱手段および加圧手段として第一の加熱手段であるサーマルヘッド装置を兼用することも出来る。この場合、可逆記録媒体の往復回数が増えるが、加圧ローラなどを省略することが出来る。また、第一の赤色画像部分と再加熱部分の位置ズレが生じないように記録媒体の搬送位置制御を正確に行う必要がある。また元の赤色画像よりも一回り太い画像に対応した部分を再加熱すれば僅かな位置ズレが発生してもエッジ部まで均一な青色画像が得られる。この再加熱程度の温度では通常の記録を行うことは出来ないため文字の画像太りなどは発生しない。
【００４５】
本発明の画像記録方法において、記録後の感熱記録層の保存温度が高いと短時間で色変化現象が発現しなくなり、また、保存温度が低いと比較的長時間まで色変化現象が発現する。保存温度と所定時間の関係は、材料の種類や組成によって異なるため特に限定されないが、保存温度に応じた所定時間を考慮して色変化動作を適正なタイミングで実施することで確実な色変化動作を行うことが出来る。
【００４６】
また、あらかじめ使用する記録材料に対して記録後の保存温度と所定時間の関係を実験的に求めておき、記録後の感熱記録層の温度を測定する手段を設けることで環境温度が変化して保存温度が変化してしまうような場合でも、色変化動作を行うための前記の第二加熱手段や加圧手段などの動作開始タイミングを最適に制御することが出来る。
【００４７】
前記の方法及び装置では、押圧力を一定としていたが、本発明においては、画像に加える押圧力の大きさを変えることによっても色変化後の選択反射色の色を変えることが出来る。例えば、押圧力を比較的小さく調整することで赤色を緑色に変換することも出来る。ただし、押圧力を小さくすると加圧ムラによる色ムラが発生しやすくなるため、記録媒体や加圧手段の表面の凹凸を少なくしておくことが好ましい。また、加圧手段の表面硬度を最適化しておくことが好ましい。
【００４８】
加圧手段の押圧力の制御機構としては、偏心カムやソレノイドなどを利用して直接あるいはバネ類を介して押圧力を変化させることが出来る。単純にバネの数や強さを変える機構でも良い。赤色の画像を青色に変換したい場合は押圧力を大きく、また緑色に変換したい場合は押圧力を小さく、さらに赤色のままの場合は加圧手段を離間させるように制御手段、例えばマイクロコンピュータからなる制御手段により制御される。
【００４９】
以下に本発明の実施例を示す。
【００５０】
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（Ｄｉｃｈｏｌｅｓｔｅｒｙｌ  １０、１２−Ｄｏｃｏｓａｄｉｙｎｅｄｉｏａｔｅ、前式（２）のｎ＝８のものに相当）を適量載せて１３０℃に加熱したホットプレート上に３０秒間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／ｃｍ２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。
【００５１】
画像記録装置として図７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の改造機を使用した。搬送手段は記録媒体の端部をクリップ状の部材で挟んて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。本装置ではサーマルヘッドの長さ方向に４本のスプリングが設置してある。
【００５２】
３０℃の環境下で、第一の選択反射色の画像として４５ｍＪ／ｍｍ２のエネルギーで記録したところ、黒色下地の中に赤色の画像が記録された。記録後１分程度以内に、加圧手段として先端がペン先状の金属棒を押し付けながら手書きで描画すると、赤色部の中に第二の選択反射色として青色の手書き文字が記録できた。また印鑑状の部材を１ｋｇ／ｃｍ２の圧力て押し付けたところ青色の印影が記録できた。
【００５３】
実施例２
実施例１と同様に３０℃の環境下で赤色の画像を記録し、記録動作から１０分後に加圧手段として先端がペン先状の金属棒を押し付けなから手書きで描画したが、色変化は起こらなかった。次に、ペルチェ素子を用いて２０℃に冷却した冷却板（日本プロアー社製サーモクーラーＳＬ−１０Ｆ）上に同様な記録後の記録媒体を載せて保存し保存温度のみを２０℃に冷却したところ、１０分後の同様な描画動作でも青色の手書き文字が記録できた。さらに２０℃で３日間保存した後は色変化は起こらなくなっていた。
【００５４】
実施例３
実施例１と同様に第一の選択反射色の画像として赤色のベタ画像を記録した。記録媒体を３０℃環境下で１０分間保存した後、再度同様な記録条件で異なる赤色の文字画像を先の赤色ベタ画像に重ねて記録した。二回目の赤色文字画像の記録後から１分以内にサーマルヘッドには通電せずに印字工程を再度通過させた。この場合、サーマルヘッド部は加圧手段としてのみ機能しており、記録媒体全面に均一な押圧力を与えることが出来た。その結果、二回目の赤色文字画像のみが青色に変化し一回目の赤色ベタ画像は色変化していなかった。黒色下地中の赤色ベタ画像の中に青色の文字画像が記録出来た。文字の太りなとは発生していなかった。
【００５５】
実施例４
実施例１と同じ可逆記録媒体を用い、画像記録装置のサーマルヘッドの下流側に冷却フアンを追加した。２０℃の環境下で第一の選択反射色の画像として１０５ｍＪ／ｍｍ２のエネルギーで記録したところ、黒色下地の中に赤色の画像が記録された。この第一の赤色画像の中には最終的に青色に変換すべき画像も含めて記録してある。記録部分は冷却フアンにより速やかに周囲環境温度まで冷却されている。
記録後１分以内に実施例１と同様に先端がペン先状の金属棒を押付けたが、感熱記録層の温度が十分に冷えているため色変化は起こらなかった。赤色の記録動作から１０分間後に記録媒体を挟むクリップを解除しないまま、青色に変換する画像と同一部分をサーマルヘッド装置を用いて２０ｍＪ／ｍｍ２のエネルキーで再加熱したところ、再加熱部分が青色に変化した。文字の太りなどは発生していなかった。本実施例では第二加熱手段と加圧手段が、第一加熱手段であるサーマルヘッドと兼用しているため、図７に示すような簡単な構成で多色記録が実現出来た。
【００５６】
比較例１
３０℃の環境下で、第一の選択反射色の画像として４５ｍＪ／ｍｍ２のエネルギーで記録した以外は実施例４と同様に黒色下地の中に赤色の画像を記録した。赤色の記録動作から１０分間、３０℃の環境下で保存した後に記録媒体を挟むクリップを解除しないまま、青色に変換する画像と同一部分をサーマルヘッド装置を用いて１８ｍＪ／ｍｍ２のエネルギーで再加熱したところ、再加熱部分は変化せず赤色画像のままだった。
【００５７】
実施例５
図７のように画像記録装置のサーマルヘッドの下流側で可逆記録媒体が一時的に停止して保存される位置に非接触型の温度測定手段（キーエンス社製赤外放射温度計ＩＴ２−０２）を設置した。本装置は測定スポット径が１．２ｍｍと小さく可逆記録媒体の画像部の温度を測定することが出来る。また、可逆記録媒体の表面の温度を測定しているが、感熱記録層の温度とほぼ同じと考えることが出来る。
比較例１と同様に、３０℃の環境下で赤色の画像を記録した。記録後の可逆記録媒体の温度が上記の測定手段により約３２℃と測定されたため、記録動作から３分後に、記録媒体を挟むクリップを解除しないまま青色に変換する画像と同一部分を１８ｍＪ／ｍｍ２のエネルギーて再加熱する動作を実施したところ再加熱部分を青色に変化させることが出来た。
【００５８】
実施例６
サーマルヘッドの加圧スプリングの本数を簡単な動作で減らすことが出来る構成とした。実施例４と全く同様に赤色画像を記録した後、サーマルヘッドの加圧スプリングを半分の２本に減らし、色変換する画像と同一部分をサーマルヘッド装置を用いて３０ｍＪ／ｍｍ２のエネルギーで再加熱したところ、多少の色ムラが発生したが、緑色に変化した。ここで、実施例４に比べて再加熱エネルギーを増加させた理由は、サーマルヘッドの押圧力の減少によって記録媒体の密着性が低下し、加熱効率が低下したためである。記録媒体の加熱温度としては、約５０℃程度で同じになるように設定した。
【００５９】
比較例２
実施例１と同じ可逆記録媒体と記録装置を用い、装置全体を１０℃の低温環境下で充分に冷却した後、画像部を４５ｍＪ／ｍｍ２のエネルギーで記録したところ、黒色下地の中に青色の画像が記録された。１０℃の低温環境下で同じ記録媒体に先ほどと同じ画像情報を１０５ｍＪ／ｍｍ２のエネルギーで記録したところ、オレンジ色の画像が記録できた。しかし同じ画像情報を記録したにも関わらずオレンジ色の画像は線が太ってしまっていた。
【００６０】
【効果】
１．請求項１
大きな急冷速度を実現することなく、かつ簡単な方法で短波長の色、例えば青色を  含む多色画像を記録することが出来る多色画像記録方法が提供される。
２．請求項２
大きな急冷速度を実現することなく、かつ簡単な方法で短波長の色、例えば青色を  含む微細な多色画像を記録することが出来る多色画像記録方法が提供される。
３．請求項３
確実に色変化現象を発現させることが出来る多色画像記録方法が提供される。
４．請求項４
色変化後の選択反射色を任意に変えることが出来る多色画像記録方法が提供される。
５．請求項５
コレステリックピッチ反射色による安定性が高い画像が得られる多色画像記録方法が  提供される。
【００６１】
６．請求項６
大きな冷却速度を実現するための特別な冷却手段を設けること無く、短波長の色、
例えば青色の画像を記録することが出来る多色画像記録装置が提供される。
７．請求項７
大きな冷却速度を実現するための特別な冷却手段を設けること無く、かつ簡単な方法  で短波長の色、例えば青色を含む微細な多色画像を記録することが出来る多色画像記録  装置が提供される。
８．請求項８
確実に色変化現象を発現させることが出来る多色画像記録装置が提供される。
９．請求項９
色変化後の選択反射色を任意に変えることが出来る多色画像記録装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の可逆記録媒体の１構成例を示す図である。
【図２】本発明の可逆記録媒体の記録層の加熱と加圧によるスペクトルの変化を示す図である。
【図３】本発明の多色画像記録装置の１構成例を示す図である。
【図４】本発明の多色画像記録方法の１方法を示す図である。
【図５】本発明の多色画像記録方法の別方法を示す図である。
【図６】本発明の多色画像記録方法の別方法を示す図である。
【図７】本発明の多色画像記録装置の別の構成例を示す図である。
【図８】本発明のコレステリック液晶系記録材料の相変化モデル図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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