JP2003312064A

JP2003312064A - 多色画像形成装置

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Publication number: JP2003312064A
Application number: JP2002117934A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Takahashi; 裕幸高橋; Shigenobu Hirano; 成伸平野; Ikue Kawashima; 伊久▲え▼ 川島
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2002-04-19
Filing date: 2002-04-19
Publication date: 2003-11-06
Anticipated expiration: 2022-04-19
Also published as: JP4132939B2

Abstract

(57)【要約】【課題】画像形成時間の短縮と、形成画像の発色保持
性確保が可能な多色画像形成装置を提供することを目的
とするものである。【解決手段】紫外光照射手段（３）により画像表示媒
体（１）に紫外光を照射し、感光層に含有される全種類
のフォトクロミック化合物を発色させ、第一の加熱手段
（４ａ）により一時的に加熱した後、発色した各々のフ
ォトクロミック化合物の極大吸収波長に対応した波長域
の可視光を可視光照射手段（６）によりそれぞれ所定の
領域に照射して各フォトクロミック化合物を選択的に消
色し、第二の加熱手段（４ｂ）により一時的に加熱する
構成の多色画像形成装置とする。また、画像表示媒体
（１）の搬送機構（５）、挿入口（２ａ）、排出口（２
ｂ）を設けることで使いやすさが向上する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、画像表示媒体に、
光照射により多色画像を繰り返し形成することが可能な
多色画像形成装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】光照射により可逆的な色変化を示すフォ
トクロミック化合物を用いた書き換え型の画像表示媒体
に関する提案は以前からなされてはいるが、フルカラー
画像を何度も書き換えできる実用的な多色画像形成方法
および装置に関する提案はいまだ見あたらない。フォト
クロミック化合物を用いた多色画像形成方法としては、
例えば特開平５−２７１６４９号公報では、２５４ｎｍ
の紫外光照射で黄橙色、３１３ｎｍの紫外光照射で赤
色、３６５ｎｍの紫外光照射で青紫色に発色するフォト
クロミック性ジアリールエテン化合物を３種類混合し
て、それぞれの波長の紫外光を照射する方法が提案され
ている。フルカラー画像を形成するためには３原色
（青、緑、赤、または、イエロー、マゼンタ、シアン）
を発色する３種類以上のフォトクロミック化合物の消・
発色を光で制御しなければならないが、上記の方法では
３種類の紫外光波長域によって各材料の発色の有無が選
択できることが必要である。つまり、紫外域での波長吸
収帯に重なりがない３種類以上のフォトクロミック化合
物が必要であり、さらにそれらの化合物が発色状態にお
いて上記３原色を示さなければならないが、そのような
化合物の系は実際には見あたらない。また、実用化には
発色特性だけではなく、繰り返し耐久性、熱・湿安定性
なども考慮しなければならず、これらの全てを満たす材
料を開発するのは大変困難である。

【０００３】また、特開平７−１９９４０１号公報で
は、発色状態でイエロー、マゼンタ、シアンを示す３種
類のフォトクロミック性フルギド化合物に対して、３６
６ｎｍの紫外光で全フォトクロミック化合物を発色させ
た後に、カラーポジフィルム越しに白色光を照射するこ
とにより、各フォトクロミック性フルギド化合物を必要
に応じて選択的に消色してカラー画像を得る方法が提案
されている。この方法では、紫外光源が１種類だけで対
応できるという利点があるものの、形成したい画像のカ
ラーポジフィルムが必要であり、その都度これを準備す
るのは実際的でなく、近年のオフィスワークにおけるカ
ラー画像出力に用いるには適切ではない。これらを含
め、関連の提案、つまりフォトクロミック化合物を用い
た書き換え型の表示媒体および方法に関する提案につい
ては、カラー画像を対象とした実用的なものはいまだ見
あたらない。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】このような状況および
問題を鑑みて、本発明者らは先に、発色状態における極
大吸収波長が異なる複数のフォトクロミック化合物を含
む感光層を支持基板上に形成した画像表示媒体に、高精
細な多色画像を簡単に繰り返し形成する方法および装置
に関するいくつかの提案をしてきており、さらに画像形
成時間の短縮と、形成画像の発色保持性確保の両立を狙
い、画像を形成するときのみ一時的にフォトクロミック
化合物の消色感度を増大させ、画像形成後は消色感度を
減少させるという、消色感度の制御技術について提案し
てきた。本発明は、光照射による書き換え型の画像表示
媒体に対する、上述の消色感度の制御技術を用いた高精
細・高品質の多色画像形成装置において、画像形成時間
の短縮と、形成画像の発色保持性確保を可能とするよう
な多色画像形成装置、より具体的には画像形成における
消色工程の消色感度の大小を切り替えることが可能な多
色画像形成装置を提供することを目的とするものであ
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１に記載の本発明は、発色状態における極大
吸収波長が異なる２種類以上のフォトクロミック化合物
および電子受容性化合物を含有する感光層を支持基板上
に形成した画像表示媒体に対し、多色画像を繰り返し形
成することが可能な多色画像形成装置において、前記多
色画像形成装置は、少なくとも、紫外光照射によって感
光層に含有される全種類のフォトクロミック化合物を発
色させる紫外光照射手段と、前記発色状態にある画像表
示媒体を一時的に加熱する第一の加熱手段と、発色した
各々のフォトクロミック化合物の極大吸収波長に対応し
た波長域の可視光をそれぞれ所定の領域に照射して各フ
ォトクロミック化合物を選択的に消色する可視光照射手
段と、可視光照射処理後の画像表示媒体を一時的に加熱
する第二の加熱手段とを備えることを特徴とする多色画
像形成装置とする。請求項２に記載の本発明は、請求項
１に記載の多色画像形成装置において、前記多色画像形
成装置は、画像表示媒体の搬送機構を設け、紫外光照射
手段、第一の加熱手段、可視光照射手段、および第二の
加熱手段に対して画像表示媒体を前記順番で相対的に移
動させることにより、多色画像を形成することを特徴と
する多色画像形成装置とする。請求項３に記載の本発明
は、請求項２に記載の多色画像形成装置において、前記
多色画像形成装置は、画像表示媒体の挿入口、および排
出口を備え、挿入口から挿入された画像表示媒体が装置
内を自動的に搬送され、前記各工程による画像形成後、
排出口から排出されるように構成することを特徴とする
多色画像形成装置とする。

【０００６】請求項４に記載の本発明は、請求項１に記
載の多色画像形成装置において、前記多色画像形成装置
は、画像表示媒体の搬送機構を備え、紫外光照射手段、
第一の加熱手段、および可視光照射手段に対して画像表
示媒体を前記順番で相対的に移動させた後、再度第一の
加熱手段に移動させることにより、多色画像を形成する
ことを特徴とする多色画像形成装置とする。請求項５に
記載の請求項４に記載の多色画像形成装置において、前
記多色画像形成装置は、画像表示媒体の挿入口兼排出口
を備え、挿入口兼排出口から挿入された画像表示媒体が
装置内を自動的に搬送され、前記各工程による画像形成
後、挿入口兼排出口から排出されるように構成すること
を特徴とする多色画像形成装置とする。請求項６に記載
の本発明は、請求項１ないし５のいずれかに記載の多色
画像形成装置において、前記多色画像形成装置は、画像
表示媒体を全面消色させるための白色光照射手段を設け
ることを特徴とする多色画像形成装置とする。請求項７
に記載の本発明は、請求項６に記載の多色画像形成装置
において、前記多色画像形成装置は、画像表示媒体が装
置に挿入されてから排出されるまでの間に、前記白色光
照射手段により全面消色処理を行なうように構成するこ
とを特徴とする多色画像形成装置とする。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下より、本発明の実施の形態に
ついて図に基づき説明する。まず、本発明が関わるとこ
ろの、フォトクロミック化合物を含む感光層を支持基板
上に形成した画像表示媒体について説明する。本発明で
用いられる代表的な画像表示媒体は、発色状態における
極大吸収波長が異なる２種類以上のフォトクロミック化
合物および電子受容性化合物を含む感光層を支持基板上
に形成した画像表示媒体である。フォトクロミック化合
物はフルギド系化合物であり、電子受容性化合物は炭素
数１２以上の脂肪族基をもつホスホン酸化合物、脂肪族
カルボン酸化合物、またはフェノール化合物であるもの
がよい。このような画像表示媒体に対し、少なくとも紫
外光照射によって感光層に含有される全種類のフォトク
ロミック化合物を発色させる工程と、電子受容性化合物
の溶融温度以上の温度に加熱する工程、発色した各々の
フォトクロミック化合物の極大吸収波長に対応した波長
域の可視光をそれぞれ所定の領域に照射して各フォトク
ロミック化合物を選択的に消色する工程、および電子受
容性化合物の溶融温度未満の温度に加熱する工程を施す
ことにより、消色感度の制御、すなわち画像を形成する
ときのみ一時的にフォトクロミック化合物の消色感度を
増大させ、画像形成後は消色感度を減少させることが可
能となる。

【０００８】消色感度とは、フォトクロミック化合物の
消色反応量子収率（φＣＥ）に直接的に依存するもので
あり、消色感度の変化を扱うことは、ほぼφＣＥの変化
を扱うことにほかならない。以下ではφＣＥの変化が消
色感度の変化であるとして記述する。ここで、フルギド
系化合物の消色感度について説明する。一般に、フルギ
ド系化合物の消色感度は、一般式（１）、（２）および
式の説明で後述する芳香環部位の化学構造に基づく電子
的性状（電子供与性・受容性）により大きく異なること
が知られている。具体的には、電子供与性が大きい芳香
環部位を有する化合物の消色感度は小さく、電子供与性
が小さい芳香環部位を有する化合物の消色感度は大き
い。

【０００９】また、その化合物分子を取り囲む媒体の電
子的性状によっても、消色感度は変化し得る。すなわ
ち、フルギド系化合物の芳香環部位の電子的性状は、媒
体との相互作用により、見かけ上変化するということで
ある。具体的には、電子受容性化合物を含有させた媒体
中で、その電子受容性化合物とフルギド系化合物の芳香
環部位との相互作用の程度が大きくなれば、芳香環部位
の電子供与性が減少するため消色感度は増大する。逆
に、前記相互作用の程度が小さくなれば、芳香環部位の
電子供与性が増大するため消色感度は減少する。したが
って、フルギド系化合物と電子受容性化合物との相互作
用の程度を制御すれば、フルギド系化合物の消色感度の
制御が可能となる。

【００１０】上述の画像表示媒体において用いられるフ
ルギド系化合物としては、一般式（１）で示すフルギド
化合物や、一般式（２）で示すフルギミド化合物を始め
として、これらの化合物を構造中に含みフォトクロミッ
ク性を示す化合物が挙げられる。

【化１】

【００１１】

【化２】（式中、Ｒ_１、Ｒ_２、Ｒ_３、Ｒ_４およびＲ_５はそれぞれ
独立して、水素、アルキル基、アルコキシ基、芳香環、
複素芳香環などであり、Ｒ_１、Ｒ_２、Ｒ_３、Ｒ_４のうち
少なくとも一つは芳香環あるいは複素芳香環を含む構造
とする）

【００１２】電子受容性化合物としては、基本的に分子
内に、フルギド系化合物の芳香環部位と相互作用して芳
香環部位の電子的性状に変化を与えうる構造と、分子間
の凝集力をコントロールする長い脂肪族鎖状構造部分と
を合わせ持つ化合物とする。具体的には上述したよう
に、炭素数１２以上の脂肪族基を持つホスホン酸化合
物、脂肪族カルボン酸化合物あるいはフェノール化合物
である。脂肪族基は、直鎖状または分枝状のアルキル
基、アルケニル基が包含され、ハロゲン、アルコキシ
基、エステル基等の置換基を有していてもよい。

【００１３】感光層を構成する材料としては、フルギド
系化合物および電子受容性化合物のほかに、必要に応じ
てバインダー材料を用いてもよいが、フルギド系化合物
のフォトクロミズム機能に悪影響を与えることがなく、
またフルギド系化合物および電子受容性化合物との相溶
性が良く成膜可能であり、硬化後の透明性に優れる樹脂
材料を用いることが好ましい。このような材料として、
例えば、ポリスチレン、ポリエステル、ポリメタクリル
酸メチル、塩化ビニル−塩化ビニリデン共重合体、ポリ
塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリ酢酸ビニルなど
が挙げられる。またこのほかに、フェノキシ樹脂、芳香
族ポリエステル、フェノール樹脂、エポキシ樹脂等を用
いることもできる。上記感光層の構成要素となるフルギ
ド系化合物、電子受容性化合物、バインダー材料の混合
比については、用いる各材料の組み合わせにより適切な
混合比が異なる場合があり、一概には言えないが、フル
ギド系化合物：５〜３０％、電子受容性化合物：２０〜
８０％、バインダー材料：２０〜５０％の範囲で混合し
た場合に好ましい結果が得られることが多い。

【００１４】感光層を支持する支持基板の材料として
は、ポリエチレンテレフタレート、ポリエーテルサルフ
ォン、ポリカーボネートなどのような透明材料、および
これらに白または他の色に着色した材料や紙などの不透
明材料が挙げられる。感光層を形成する方法としては、
塗布法のほかに蒸着法も挙げられるが、塗布法が簡便で
あり、フルギド系化合物と電子受容性化合物、および必
要によってはバインダー材料をともに溶媒に溶かして、
印刷法、スピンコート法などの方法により塗布し、乾燥
して成膜すればよい。

【００１５】次に、上記画像表示媒体に画像を形成する
画像形成方法について説明する。まず、画像表示媒体に
紫外光を照射することにより、感光層中のフルギド系化
合物を発色させる。その後、感光層を電子受容性化合物
の溶融温度以上の温度（以下、この温度を「温度
（Ｉ）」と呼ぶ）に一時的に加熱することにより、前記
電子受容性化合物がある程度規則的に集合した状態を形
成し、電子受容性化合物の酸性基部位がフルギド系化合
物の芳香環部位と密に相互作用を持った状態（以下、こ
の状態を「状態Ａ」と呼ぶ）で安定化させる。状態Ａは
フルギド系化合物の消色感度が大きい状態であり、この
状態において可視光照射による消色工程を施すことによ
り、少ないエネルギーですなわち短時間で消色工程が行
なわれ、画像形成が終了する。さらにこの後、感光層を
電子受容性化合物の溶融温度未満の温度（以下、この温
度を「温度（ＩＩ）」と呼ぶ）に一時的に加熱すること
により、電子受容性化合物の酸性基部位どうしが密に集
合し、フルギド系化合物の芳香環部位との相互作用が小
さい状態（以下、この状態を「状態Ｂ」と呼ぶ）で安定
化させる。なお、第二加熱手段による加熱は、電子受容
性化合物の溶融温度以上の温度に一時的に加熱して徐冷
してもよい。状態Ｂはフルギド系化合物の消色感度が小
さい状態であり、したがって照明光などによる消色が起
こりにくく、形成画像の発色保持性が高い状態となる。

【００１６】前述の状態Ａを得るべく電子受容性化合物
の溶融温度以上の温度（Ｉ）に一時的に加熱する工程で
は、フルギド系化合物の溶融温度が電子受容性化合物の
溶融温度よりも高い場合は、電子受容性化合物の溶融温
度より高ければよいが、フルギド系化合物の溶融温度以
上の温度に加熱することが好ましい。加熱後は急冷する
ことが好ましい。徐冷すると状態Ｂに変化する確率が増
えてくる。これは状態Ａを得るための加熱温度領域より
も低温の領域に状態Ｂを得るための加熱温度領域が存在
するためである。したがって、状態Ａにある感光層を特
定の温度領域に加熱することにより状態Ｂを得ることが
できる。状態Ａを得るために電子受容性化合物の溶融温
度以上の温度（Ｉ）に一時的に加熱する工程、および状
態Ｂを得るために電子受容性化合物の溶融温度未満の温
度（ＩＩ）に一時的に加熱する工程における加熱温度の
設定は、用いるフルギド系化合物と電子受容性化合物お
よびバインダーの種類や組み合わせに応じて適切に設定
されることになる。

【００１７】以上に、本発明が関わるところの、フォト
クロミック化合物を含む感光層を基板上に形成した画像
表示媒体に対して、消色感度の大小を切り替えつつ光照
射により画像を形成する画像形成方法について説明した
が、以下では上述の画像表示媒体に画像を形成する、本
発明の画像形成装置について説明する。図１は本発明の
多色画像形成装置の構成を示す概略図である。本発明の
多色画像形成装置は、上述のような画像表示媒体（１）
にカラー画像を形成する装置であり、少なくとも、紫外
光照射によって感光層に含有される全種類のフォトクロ
ミック化合物を発色させる紫外光照射手段（３）と、前
記発色状態にある画像表示媒体（１）を一時的に加熱す
る第一の加熱手段（４ａ）と、発色した各々のフォトク
ロミック化合物の極大吸収波長に対応した波長域の可視
光をそれぞれ所定の領域に照射して各フォトクロミック
化合物を選択的に消色する可視光照射手段（６）、およ
び可視光照射処理後の画像表示媒体（１）を一時的に加
熱する第二の加熱手段（４ｂ）とを備える。

【００１８】紫外光照射手段（３）としては、ＵＶラン
プのほか、水銀ランプやキセノンランプなどに光学フィ
ルターを組み合わせて所望の波長域の紫外光を取り出し
て用いてもよいし、ＬＥＤなどの特定波長域の光を発す
る発光素子を用いてもよい。第一の加熱手段（４ａ）と
しては、ヒートローラー、サーマルヘッド、ハロゲンヒ
ーター、セラミックヒーター、石英管ヒーターなどをは
じめとするヒーター類を用いることができ、画像表示媒
体（１）が前述の状態Ａを得るように電子受容性化合物
の溶融温度以上の温度（Ｉ）に感光層が一時的に加熱さ
れるように制御される。

【００１９】可視光照射手段（６）としては、用いる各
フォトクロミック化合物の発色状態における可視吸収帯
に対応した発光波長特性を有するようなランプ光源、Ｌ
ＥＤ等の光源類（６ａ）と、形成しようとする画像の画
素に対応するサイズごとに可視光の透過量あるいは反射
量が制御できる液晶表示パネルやＤＭＤ等の２次元光変
調素子等（６ｂ）を用いることができる。ランプ光源は
光学フィルタと組み合わせて用いてもよい。また、形成
しようとする画像の画素に対応するサイズの照射スポッ
トを有するレーザー光またはＬＥＤ等によるビームを画
像表示媒体（１）に対し相対的に移動させながら照射す
るするように構成したものを用いることもできる。図２
は、画像表示媒体（１）が可視光照射手段（６）によっ
て選択的に消色される様子を示す図であり、（ａ）は発
色した各フォトクロミック化合物を選択的に消色する工
程を示す図であり、（ｂ）は発色した各々のフォトクロ
ミック化合物の極大吸収波長を示すグラフである。

【００２０】第二の加熱手段（４ｂ）としては、第一の
加熱手段（４ａ）と同様に、ヒートローラー、サーマル
ヘッド、ハロゲンヒーター、セラミックヒーター、石英
管ヒーターなどをはじめとするヒーターを用いることが
でき、画像表示媒体（１）が前述の状態Ｂを得るように
電子受容性化合物の溶融温度未満の温度（ＩＩ）に感光
層が一時的に加熱されるように制御される。

【００２１】発色状態にある画像表示媒体（１）を一時
的に加熱する第一の加熱手段（４ａ）と、可視光照射処
理後の画像表示媒体（１）を一時的に加熱する第二の加
熱手段（４ｂ）とは、同一の加熱素子を使用するように
も構成できるが、その場合はそれぞれの工程において適
切な温度への加熱処理が可能であるように温度の切り替
え機構が必要になる。上述の４つの工程によるカラー画
像の形成においては、各工程ごとに画像表示媒体（１）
をそれぞれの手段に対して適切な位置に相対的に移動さ
せることが必要となる。また各工程とも、用いる画像表
示媒体（１）全体に対し一括で処理を行なう構成を除い
ては、一つの工程においても各手段と画像表示媒体
（１）との相対的な位置を適宜変更・調整しながら処理
を行なうように構成することが必要となる。

【００２２】また、本発明の多色画像形成装置は、画像
表示媒体（１）の搬送機構（５）を設けている。搬送機
構（５）は、紫外光照射手段（３）、第一の加熱手段
（４ａ）、可視光照射手段（６）、および第二の加熱手
段（４ｂ）に対して画像表示媒体（１）を前記順番で相
対的に移動させるように構成する。これにより、前記各
工程に用いられる手段間の画像表示媒体（１）の移動お
よび各工程内で必要になる画像表示媒体（１）の位置変
更・調整が自動で行なうことが可能となる。または、画
像表示媒体（１）の搬送機構（５）として、紫外光照射
手段（３）、加熱手段（４）、可視光照射手段（６）に
対して画像表示媒体（１）を前記順番で相対的に移動さ
せた後、再度前記加熱手段（４）に移動させて画像を形
成する構成としてもよい。すなわち、上述の第一の加熱
手段（４ａ）と第二の加熱手段（４ｂ）を加熱素子とし
て共通に用い、紫外光照射によって発色した画像表示媒
体（１）を一時的に加熱する工程と、可視光照射処理後
の画像表示媒体（１）を一時的に加熱する工程とで、加
熱温度を切り替えて用いるということである。加熱素子
の共通使用により、コスト低減および装置の小型化につ
ながる。

【００２３】画像表示媒体（１）の搬送機構（５）とし
ては、例えば複写機やプリンター等で用いられるような
ゴム系素材のローラー構造による搬送ローラ等が適用で
きる。さらに、本発明の多色画像形成装置は、画像表示
媒体（１）の挿入口（２ａ）、および排出口（２ｂ）を
備えており、挿入口（２ａ）から挿入された画像表示媒
体（１）が装置内を自動的に搬送され、前記各工程によ
る画像形成後、排出口（２ｂ）から排出される。これに
より、さらに使用者にとって使いやすく、確実に各工程
の処理が行なわれる多色画像形成装置が構成できる。ま
たは、図３に示すように挿入口兼排出口（２）を一つ設
け、挿入された画像表示媒体（１）が装置内を自動的に
搬送され、前記各工程による画像形成後、排出されるよ
うに構成してもよい。使用者にとっての使いやすさに加
え、画像表示媒体（１）の挿入口と排出口を共通化する
ことで装置の小型化が可能となる。

【００２４】さらに、本発明の多色画像形成装置は、こ
れまで述べたような画像表示媒体にカラー画像を形成す
る装置に対し、画像表示媒体を全面消色させるための白
色光照射手段を設ける。図４は白色光照射手段を設けた
本発明の多色画像形成装置の概略構成図である。すでに
画像を形成した画像表示媒体に対して別の画像を形成す
る場合にも、特別な消去処理を必要とせず、そのまま何
度でも繰り返して直接新たな画像を形成することができ
るが、何も画像を形成しない、全消去状態にしたい場合
には、選択的消色工程で用いる可視光照射手段とは別に
白色光照射手段を設け、画像表示媒体全面に白色光を照
射することにより、短時間で効率的に全消去することが
可能となる。また、挿入口兼排出口（２）を備える構成
の場合には、図５に示すように白色光照射手段（９）を
設けることができるが、設ける位置はこれに限定される
ものではない。

【００２５】以下より本発明の実施例を具体的に説明す
るが、本発明はこれに限定されるものではない。まず、
本発明の多色画像形成装置に用いる画像表示媒体を作製
した。フォトクロミック化合物として、２−［１−（５
−メチル−２−フェニル−４−オキサゾリル）エチリデ
ン］−３−イソプロピリデンコハク酸無水物（以下ＰＣ
１と呼ぶ）、２−［１−（５−メチル−２−ｐ−ジメチ
ルアミノフェニル−４−オキサゾリル）エチリデン］−
３−イソプロピリデンコハク酸無水物（以下ＰＣ２と呼
ぶ）、２−［１−（１，２，５−トリメチル−３−ピロ
リル）エチリデン］−３−イソプロピリデンコハク酸無
水物（以下ＰＣ３と呼ぶ）を用いた。３０重量部のＰＣ
１に対し、電子受容性化合物としてｐ−（オクタデシル
チオ）フェノールを３０重量部、バインダーとしてポリ
スチレンを４０重量部添加し、溶媒としてトルエンを用
い塗布液を調製し、支持基板である白色ＰＥＴ（ポリエ
チレンテレフタレート）基板（１８８μｍ）上にキャス
ト膜を形成し、ＰＶＡによる中間層を介して、その上
に、３０重量部のＰＣ２に対し、電子受容性化合物とし
てテトラデシルホスホン酸を３０重量部、バインダーと
してポリスチレンを４０重量部添加し、溶媒としてトル
エンを用いた塗布液によるキャスト膜を形成し、さら
に、ＰＶＡによる中間層を介して、その上に、３０重量
部のＰＣ３に対し、電子受容性化合物として２−オクタ
デシルグルタル酸を３０重量部、バインダーとしてポリ
スチレンを４０重量部添加し、溶媒としてトルエンを用
いた塗布液によるキャスト膜を形成し、さらに保護層と
してＰＶＡ膜を形成して画像表示媒体を作製した。この
ようにして形成した感光層は無色であり、支持基板の色
が白であるため、作製した画像表示媒体は観察者には白
と認識された。

【００２６】この画像表示媒体の感光層をヒートローラ
ーにより一時的に８０℃に加熱処理し、３６６ｎｍの紫
外光を照射するとＰＣ１、ＰＣ２、ＰＣ３すべてが発色
し、黒色を呈した。また、これに白色光を照射したとこ
ろ、再び感光層は無色透明になったため、画像表示媒体
は白色と認識された。この画像表示媒体に、再び３６６
ｎｍの紫外光を照射して発色させた後、その一部に中心
波長４５０ｎｍ、半値幅１０ｎｍの可視光を照射したと
ころ、ＰＣ１が選択的に消色され、照射部は青色を呈し
た。また別の一部に中心波長５２０ｎｍ、半値幅１０ｎ
ｍの可視光を照射したところ、ＰＣ２が選択的に消色さ
れ、照射部は緑色を呈した。また別の一部に中心波長６
６０ｎｍ、半値幅１０ｎｍの可視光を照射したところ、
ＰＣ３が選択的に消色され、照射部は赤色を呈した。

【００２７】この画像表示媒体の感光層をヒートローラ
ーにより一時的に８０℃に加熱処理し、３６６ｎｍの紫
外光を照射して発色反応を飽和させた後、前述の３つの
波長分布の可視光をそれぞれ照度１ｍＷ／ｃｍ^２で照射
して、図６に示すように、消色反応を飽和させる過程に
おいて照射時間（つまりは照射エネルギー）による反射
スペクトル変化を評価し、図７に示すように、ボトム波
長における反射率全変化量の９０％の変化を得るのに要
する照射エネルギーを消色感度の指標として消色エネル
ギーと定義して求めたところ、ＰＣ１、ＰＣ２、ＰＣ３
の消色エネルギーはそれぞれ５８０ｍＪ／ｃｍ^２、１０
５０ｍＪ／ｃｍ^２、７９０ｍＪ／ｃｍ^２であった。次
に、この画像表示媒体の感光層に３６６ｎｍの紫外光を
再び照射して発色反応を飽和させた後、ヒートローラー
により一時的に１７０℃に加熱処理した後、中心波長が
４３０ｎｍ、５００ｎｍ、６３０ｎｍの可視光を用いて
同様にしてＰＣ１、ＰＣ２、ＰＣ３の消色エネルギーを
求めたところ、それぞれ３０ｍＪ／ｃｍ^２、３３ｍＪ／
ｃｍ^２、３２ｍＪ／ｃｍ^２であった。さらにまたこの画
像表示媒体の感光層に３６６ｎｍの紫外光を照射して発
色反応を飽和させ、ヒートローラーにより一時的に今度
は８０℃に加熱処理した後、同様にして消色エネルギー
を求めたところ、それぞれ５８０ｍＪ／ｃｍ^２、１０５
０ｍＪ／ｃｍ^２、７９０ｍＪ／ｃｍ^２であった。

【００２８】（実施例１）上述のような熱処理により消
色感度が切り替えられる画像表示媒体に画像を形成する
装置として、図１に示すような構成の多色画像形成装置
を作製した。紫外光照射手段としては、発光中心波長３
６０ｎｍのブラックライトを用いた。第一加熱手段およ
び第二加熱手段としてはセラミックラインヒータを用
い、それぞれの設定加熱温度を１７０℃及び８０℃とし
た。２次元光変調素子としては液晶パネル（７６８＊１
０２４画素）を用い、また可視光照射手段としては、図
８に示した発光波長特性（中心波長が４３０ｎｍ、５０
０ｎｍ、６３０ｎｍ）の３種の直管型光源を用い、図９
に示すように光源の位置を回転により切り換えられるよ
うな機構を設け、さらに２次元光変調素子における照度
の均一化のための光インテグレータ（１０）を設けた。
画像表示媒体が挿入口から挿入されると、２次元光変調
素子上の所定の位置に達するまで一定速度で搬送され、
その搬送中に紫外光照射による発色工程および、それに
続いて第一の加熱手段による消色感度切り替え（増大）
が行なわれた。その後、入力された画像データに応じて
２次元光変調素子を駆動しつつ、３種の可視光光源を順
次切り換えて可視光照射による消色工程を行なってカラ
ー画像を形成し、それが終わると排出口への搬送途中に
第二の加熱手段により消色感度切り替え（減少）が行な
われ、最後に排出口から排出されるように構成した。前
述の画像表示媒体に対し、この装置を用いてカラー画像
を形成した。搬送速度は５０ｍｍ／ｓｅｃ、一種類当た
りの可視光照射手段の照射時間を７ｓｅｃに設定したと
ころ、鮮明なカラー画像が得られた。全工程に要した時
間は約３０ｓｅｃであった。また、このようにして画像
を形成した画像表示媒体をそのまま再びこの装置の挿入
口に挿入し、別の画像を入力して書き込み処理を行なっ
たところ、問題なく画像が形成されることを確認した。

【００２９】（比較例１）実施例１で作製した多色画像
形成装置から第一の加熱手段および第二の加熱手段を除
去した構成の装置を作製し、実施例１と同様に画像表示
媒体にカラー画像を形成したところ、実施例１と同様の
条件では可視光照射による消色工程が不充分となり、鮮
明なカラー画像が形成できなかった。この装置で鮮明な
カラー画像を形成するための条件を求めたところ、可視
光照射による消色工程に４分以上を要することがわかっ
た。

【００３０】（実施例２）図３に示すような構成の多色
画像形成装置を作製した。本実施例の加熱手段は、実施
例１における第一の加熱手段と第二の加熱手段を兼ねる
構成とし、加熱温度についても１７０℃と８０℃とを切
り替えられるように構成した。紫外光照射手段および可
視光照射手段は実施例１と同様とした。画像表示媒体へ
の画像形成について実施例１と比較した場合、可視光照
射による消色工程までは同様であるが、その後本実施例
では画像表示媒体を逆方向に搬送し、８０℃の加熱温度
に設定された状態の加熱手段により消色感度切り替え
（減少）が行なわれ、最後に挿入・排出口から排出され
るように構成した。実施例１の装置より小型化され、コ
ストも低減した。画像表示媒体に画像を形成したとこ
ろ、実施例１と同様に鮮明なカラー画像が形成された。

【００３１】（実施例３）図４に示すような構成の多色
画像形成装置を作製した。本実施例は実施例１の構成に
対し、さらに白色光照射手段を追加した構成とした。す
でに画像が形成されている画像表示媒体の画像を全消去
したい場合、可視光照射手段による消色工程を行なわ
ず、したがって可視光照射手段の位置で画像表示媒体の
搬送を停止させることなく、挿入口から継続して搬送を
行ないながら短時間に全消去が行えた。

【００３２】図５に示すような構成の画像形成装置を作
製した。本実施例は実施例２の構成に対し、さらに白色
光照射手段を追加した構成とした。すでに画像が形成さ
れている画像表示媒体の画像を全消去したい場合、可視
光照射手段による消色工程を行なわずに、したがって可
視光照射手段の位置で画像表示媒体の搬送を停止させる
ことなく、挿入口から継続して搬送を行ないながら短時
間に全消去可能な構成とした。

【００３３】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１に記載の
本発明によれば、消色感度の制御が可能となり、画像形
成時間の短縮と、形成画像の発色保持性確保の両立が可
能な多色画像形成装置を抵抗することができる。また、
請求項２に記載の本発明によれば、紫外光照射手段、第
一の加熱手段、可視光照射手段、および第二の加熱手段
の各工程間の画像表示媒体の移動、および各工程内で必
要になる画像表示媒体の位置変更・調整の自動化が可能
になり、装置の使い勝手が格段に向上した多色画像形成
装置を提供することができる。さらに、請求項３に記載
の本発明によれば、さらに装置の使い勝手が向上し、各
工程の処理の確実性が向上した多色画像形成装置を提供
することができる。さらに、請求項４に記載の本発明に
よれば、加熱素子の共通使用により、コスト低減および
装置の小型化が可能な多色画像形成装置を提供すること
ができる。さらに、請求項５に記載の本発明によれば、
使用者にとっての使いやすさに加え、画像表示媒体の挿
入口と排出口を共通化することで装置の小型化が可能な
多色画像形成装置を提供することができる。さらに、請
求項６から７に記載の本発明によれば、画像表示媒体を
全消去状態にしたい場合に、短時間で効率的に全消去す
ることが可能な多色画像形成装置を提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の多色画像形成装置の構成を示す概略構
成図である。

【図２】画像表示媒体を選択的に消色する時の、（ａ）
は概略図であり、（ｂ）はその時の各々のフォトクロミ
ック化合物の極大吸収波長を示すグラフである。

【図３】挿入口と排出口とを共通化した、本発明の多色
画像形成装置の一例を示す概略構成図である。

【図４】白色光照射手段を設けた、本発明の多色画像形
成装置の一例を示す概略構成図である。

【図５】挿入口と排出口とを共通化し、白色光照射手段
を設けた、本発明の多色画像形成装置の一例を示す概略
構成図である。

【図６】可視光照射時間に伴う反射スペクトルの変化を
示すグラフである。

【図７】ボトム波長における反射率の変化を示すグラフ
である。

【図８】実施例で用いた可視光照射手段の発光波長特性
を示すグラフである。

【図９】実施例で用いた可視光照射手段の概略構成図で
ある。

【符号の説明】

１画像表示媒体２挿入口兼排出口２ａ挿入口２ｂ排出口３紫外光照射手段４加熱手段４ａ第一の加熱手段４ｂ第二の加熱手段５搬送機構６可視光照射手段６ａ可視光光源６ｂ２次元光変調素子７感光層７ａフォトクロミック化合物１を含む感光層７ｂフォトクロミック化合物２を含む感光層７ｃフォトクロミック化合物３を含む感光層８支持基板９白色光照射手段１０光インテグレータ１１直感型可視光源

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者川島伊久▲え▼ 東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内Ｆターム(参考） 2C062 RA01 2H123 AA00 AA09 AA60

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】発色状態における極大吸収波長が異なる
２種類以上のフォトクロミック化合物および電子受容性
化合物を含有する感光層を支持基板上に形成した画像表
示媒体に対し、多色画像を繰り返し形成することが可能
な多色画像形成装置において、前記多色画像形成装置は、少なくとも、紫外光照射によ
って感光層に含有される全種類のフォトクロミック化合
物を発色させる紫外光照射手段と、前記発色状態にある
画像表示媒体を一時的に加熱する第一の加熱手段と、発
色した各々のフォトクロミック化合物の極大吸収波長に
対応した波長域の可視光をそれぞれ所定の領域に照射し
て各フォトクロミック化合物を選択的に消色する可視光
照射手段と、可視光照射処理後の画像表示媒体を一時的
に加熱する第二の加熱手段とを備えることを特徴とする
多色画像形成装置。
【請求項２】請求項１に記載の多色画像形成装置にお
いて、前記多色画像形成装置は、画像表示媒体の搬送機構を設
け、紫外光照射手段、第一の加熱手段、可視光照射手
段、および第二の加熱手段に対して画像表示媒体を前記
順番で相対的に移動させることにより、多色画像を形成
することを特徴とする多色画像形成装置。
【請求項３】請求項２に記載の多色画像形成装置にお
いて、前記多色画像形成装置は、画像表示媒体の挿入口、およ
び排出口を備え、挿入口から挿入された画像表示媒体が
装置内を自動的に搬送され、前記各工程による画像形成
後、排出口から排出されるように構成することを特徴と
する多色画像形成装置。
【請求項４】請求項１に記載の多色画像形成装置にお
いて、前記多色画像形成装置は、画像表示媒体の搬送機構を設
け、紫外光照射手段、第一の加熱手段、および可視光照
射手段に対して画像表示媒体を前記順番で相対的に移動
させた後、再度第一の加熱手段に移動させることによ
り、多色画像を形成することを特徴とする多色画像形成
装置。
【請求項５】請求項４に記載の多色画像形成装置にお
いて、前記多色画像形成装置は、画像表示媒体の挿入口兼排出
口を備え、挿入口兼排出口から挿入された画像表示媒体
が装置内を自動的に搬送され、前記各工程による画像形
成後、挿入口兼排出口から排出されるように構成するこ
とを特徴とする多色画像形成装置。
【請求項６】請求項１ないし５のいずれかに記載の多
色画像形成装置において、前記多色画像形成装置は、画像表示媒体を全面消色させ
るための白色光照射手段を設けることを特徴とする多色
画像形成装置。
【請求項７】請求項６に記載の多色画像形成装置にお
いて、前記多色画像形成装置は、画像表示媒体が装置に挿入さ
れてから排出されるまでの間に、前記白色光照射手段に
より全面消色処理を行なうように構成することを特徴と
する多色画像形成装置。