JPS61197677A - Image recording method - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To provide a method of recording an image by widening a temperature range in which an image can remain stored and improving the handleability of the recording medium, by heating a liquid crystal element comprising a specific liquid crystal enclosed between upper and lower substrates, applying an electric field to the liquid crystal element and locally heating the liquid crystal element to write image information therein. CONSTITUTION:A liquid crystal 2 which exhibits a thermooptical effect and comprising a trans-4-substituted cyclohexanecarboxylic acid trans-4'(trans-4''-alkylcyclohexyl) cyclohexyl ester of the formula (wherein R and R' are each a 1-10C alkyl; and n is 1 or 2) as main component is enclosed between upper and lower substrates 1, 3 to obtain a liquid crystal element 4. The element 4 is transferred in the direction as indicated with an arrow by means of a belt 20, heated to an isotropic liquid phase with a power source 10 and a heating lamp 5. An electric field of about 20V/10mu is applied to the liquid crystal 2 by means of a corona discharging device 6 to make the image displaying face transparent. The liquid crystal 2 is brought into contact with a thermal head 7 which has been controlled with a control circuit 8 to cause a local heating and rapidly cooled to a clouded, state, thereby to cause the heated area to be different in optical density from the non-heated area for recording image information therein.

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。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to an image recording method, and particularly to a simple image recording method using a rewritable medium.

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土煙つか
の問題点があった。例えば、オフィスのヘーハーレスの
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、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。In recent years, there has been an increasing demand for the use of rewritable media for image recording, but the conventional techniques have had problems in their practical use. For example, display devices have come into widespread use due to the shift to wireless offices, but it is difficult to display high-definition images such as a single sentence with display devices such as CRTs, so images cannot be stored as images for long periods of time. The problem is that it can't be done. Furthermore, since hard copy images produced by so-called printers cannot be rewritten, there is a problem in that the amount of paper used increases. On the other hand, although cards such as cash cards and credit cards are widely used, there is also a demand for recording amounts and other information on these cards. Although it is possible to meet these demands by using a flat display device, for example, the device has disadvantages such as requiring a power source and having a complicated structure.

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１画像のメモリー
状態を棲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。The present invention has been made in view of the above-mentioned drawbacks of the prior art. It is an object of the present invention to provide an image recording method that allows practical handling of media.

［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電界を印加する手段
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ある
。[Means for Solving the Problems] The present invention makes a liquid crystal element having a thermo-optic effect sandwiched between substrates, and makes the surface of the liquid crystal element transparent by heating the entire liquid crystal element and applying an electric field. Then, image information is written using local heating means.

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 （式中、　Ｒ，Ｒ’は炭素数１〜１０のアルキル基を示
し、ｎはｌ又は２である。）で表わされるトランス−４
−１換シクロヘキサンカルボン酸トランス−４’（１ラ
ンス−４１−フルキルシクロヘキシル）シクロヘキシル
エステルを主成分として含有しているものが用いられる
。The liquid crystal used in the present invention is preferably a mixed liquid crystal of nematic liquid crystal and cholesteric liquid crystal, or a smectic liquid crystal having a nematic phase. (n is l or 2)
A compound containing trans-4' (1-trans-41-furkylcyclohexyl) cyclohexyl ester as a main component is used.

これらは広い温度範囲において１例えば室温から２００
℃程度までスメクチック液晶相を示すもので、本発明の
記録方法で記録された画像を、何ら別の外部的な画像保
持手段を用いずとも安定して保持するものである。These range over a wide temperature range, e.g. from room temperature to 200
It exhibits a smectic liquid crystal phase up to a temperature of about 0.degree. C., and can stably retain images recorded by the recording method of the present invention without using any external image retaining means.

特に、トランス−４−エチルシクロヘキサンカルボン酸
トランス−４′　（トランス−４′−プロピルシクロヘ
キシル）シクロヘキシルエステルは、結晶相−スメクチ
ックＡ相転移温度（Ｋ−５ａ）が−１５℃、スメクチッ
クＡ相−ネマチック相転移温度（ＳＡ−Ｎ）が１８８．
０℃、ネマチック相−等方性液体転移温度（Ｎ−１）が
１８６．７℃であり、トランス−４−プロピルシクロヘ
キサンカルボン酸トランス−４′　（トランス−４′−
プロピルシクロヘキシル）シクロヘキシルエステルは、
Ｋ−ＳＡ点が１０℃、ＳＡ−１点が２１１°Ｃであり、
温度的にきわめて実用的である。In particular, trans-4-ethylcyclohexanecarboxylic acid trans-4'(trans-4'-propylcyclohexyl) cyclohexyl ester has a crystal phase-smectic A phase transition temperature (K-5a) of -15°C and a smectic A phase-nematic Phase transition temperature (SA-N) is 188.
0°C, the nematic phase-isotropic liquid transition temperature (N-1) is 186.7°C, and trans-4-propylcyclohexanecarboxylic acid trans-4'(trans-4'-
Propylcyclohexyl) cyclohexyl ester is
The K-SA point is 10°C, the SA-1 point is 211°C,
Extremely practical in terms of temperature.

［作　用］ 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。[Function] The operating principle will be explained when a smectic liquid crystal is used as a liquid crystal exhibiting a thermo-optic effect.

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
層内の状態がネマチック相を通過する際に、電界を印加
すると、液晶の徐冷による作用と共に、電界による配向
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。一方冷却過程において、
電圧を印加しない場合には液晶層内の分゛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。When the liquid crystal layer is heated, the orientation state of the liquid crystal molecules becomes an isotropic liquid phase state. Thereafter, during the cooling process, the liquid crystal layer changes from an isotropic liquid phase state to a nematic phase and a smectic A phase, and its alignment state is stabilized in the smectic A phase. When an electric field is applied while the state in the liquid crystal layer passes through the nematic phase, the molecules in the liquid crystal layer become vertically aligned due to the effect of slow cooling of the liquid crystal and the alignment effect of the electric field, resulting in an optically transparent state. becomes. On the other hand, in the cooling process,
When no voltage is applied, the molecular arrangement within the liquid crystal layer is rapidly cooled while remaining in a random state of an isotropic liquid phase, resulting in an optically cloudy state.

【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。[Example] An example of the image recording method of the present invention will be described below with reference to FIGS. 1 and 2.

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０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５０ｇ５ｚ、基板３
の厚みを１ｍｍ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２０ＪＬｍとした。この２
枚の基板間に、前述したトランス−４−プロピルシクロ
ヘキサンカルボン酸トランス−４’　　（）ランス−４
″−プロビルシクロヘキシル）シクロヘキシルエステル
を封入して液晶素子４を得た。FIG. 1 is a block diagram showing one embodiment of a liquid crystal element used in the present invention. and 3 are glass plate substrates, and in this example, the thickness of the substrate l is 50g5z, and the substrate 3 is
The thickness of the substrate was 1 mm, and each inner surface was subjected to vertical alignment treatment, so that the space thickness between the upper and lower substrates was 20 JLm. This 2
Between the two substrates, trans-4-propylcyclohexanecarboxylic acid trans-4' ()trans-4
A liquid crystal element 4 was obtained by encapsulating cyclohexyl ester (propylcyclohexyl).

この液晶素子４への画像記録方法を次に説明する。第２
１１（ａ）〜（ｃ）に液晶素子４への各記録プロセスを
示す。A method of recording an image on this liquid crystal element 4 will be explained next. Second
11(a) to 11(c) show each recording process on the liquid crystal element 4.

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２０で矢印の方向に送り、電源１０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。FIG. 2(a) is a diagram showing the heating process. Here, the liquid crystal element 4 is sent in the direction of the arrow by a belt 20, and the liquid crystal element 4 is heated to an isotropic liquid phase by a power source 10 and a resistance wire or a heating lamp 5. do.

第２図（ｂ）はコロナ帯電器６による電界印加プロセス
を示ス図である。ここでは、ベルト２１によって矢印の
方向に送られた液晶素子４の液晶２に、２０Ｖ／１０１
Ｌ１１程度の電界を印加する。この場合、液晶２に電界
が印加されている間に、液晶層が等方性液相を経てスメ
クチック相まで冷却される必要があるため、帯電幅は比
較的広いほうが望ましい。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。FIG. 2(b) is a diagram showing the electric field application process by the corona charger 6. Here, 20V/101
An electric field of about L11 is applied. In this case, while an electric field is applied to the liquid crystal 2, the liquid crystal layer needs to be cooled through an isotropic liquid phase to a smectic phase, so it is desirable that the charging width be relatively wide. By going through these two processes, the image display surface of the liquid crystal element 4 becomes transparent.

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７に接触した液晶
素子４は、プラテンローラー９により矢印の方向に送ら
れる。この時、サーマルヘッド制御回路８によって制御
されたサーマルヘッド７の局部的発熱に応じて、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７を通過した後、急冷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７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１画像
情報が記録される。FIG. 2(C) is a diagram showing the thermal writing process. In FIG. 2(c), the liquid crystal element 4 that has come into contact with the thermal head 7 is sent in the direction of the arrow by the platen roller 9. At this time, the liquid crystal 2 changes depending on the local heat generation of the thermal head 7 controlled by the thermal head control circuit 8.
is heated from a smectic phase to an isotropic liquid phase, but since no electric field is applied in this process, the liquid crystal 2 is rapidly cooled after passing through the thermal head 7 and becomes cloudy. That is, the selected surface portion of the liquid crystal element 4 is locally heated by the thermal head 7 and becomes cloudy, creating an optical density difference between it and the non-heated portion, thereby recording one image information.

本実施例では、加熱プロセスにおいて液晶２のＮ−Ｉ点
である約１１３０℃以上になるよう熱を加え、次いで電
界印加プロセスにおいて約１００℃で、コロナ帯電器６
より電界強度４０Ｖ／２０　ｐ−■の電界印加を行った
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２のＮ−１点
である約１９０℃以上になるように、サーマルヘッド７
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。In this embodiment, heat is applied to the liquid crystal 2 to a temperature of about 1130° C. or higher, which is the N-I point of the liquid crystal 2, in the heating process, and then the corona charger 6 is heated at about 100° C. in the electric field application process.
When an electric field with an electric field strength of 40 V/20 p-■ was applied, the display surface of the liquid crystal element 4 became transparent. Furthermore, in the thermal writing process, the thermal head 7 is heated so that the temperature is about 190° C. or higher, which is the N-1 point of the liquid crystal 2 described above.
As a result of pulsed heat application, a good cloudy image could be obtained.

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。The cloudy image thus obtained had good memory even at room temperature, and the memory did not change even with changes in temperature or body temperature when handled by hand.

なお、上記実施例において、サーマルヘッド７からの熱
が、液晶素子４の片側の基板ｌによって拡散すると画像
が惚けるため、片側の基板１の厚みは数百ｇｍ以下とす
ることが望ましい。In the above embodiment, if the heat from the thermal head 7 is diffused by the substrate 1 on one side of the liquid crystal element 4, the image will be distorted, so it is desirable that the thickness of the substrate 1 on one side is several hundred gm or less.

［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。[Application example] By mixing a dye into the liquid crystal 2, it was possible to obtain not only two types of display, "transparent" and "cloudy", but also color recording. Furthermore, as another application example, a flexible recording medium could be obtained by using a substrate such as PET (polyethylene terephthalate) instead of a glass substrate.

［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、その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？Ｉ４！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。[Effects of the Invention] In the present invention, a liquid crystal exhibiting a thermo-optic effect is used as an image information recording medium, and an image is recorded by the thermo-optic effect, which saves image information more easily than conventional methods. , can be easily rewritten. Moreover, does the recording medium of the present invention require an applied voltage when recording an image? I4! It is an energy-saving recording method that requires only a small amount of data, and the medium can be handled at room temperature after recording, making it extremely practical.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

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。 １．３・・・基板、２・・・液晶、４・・・液晶素子、
５・・・加熱ランプ、６・・・コロナ帯電器、７・・・
サーマルヘッド、 ８・・・サーマルヘッド制御回路、 ９・・・プラテンローラー、１０・・・電源、２０、２
１・・・ベルト。FIG. 1 is a configuration diagram showing one embodiment of a liquid crystal element used in the present invention, and FIGS. 2(a) to (C) are explanatory diagrams of each recording process in an embodiment of the image recording method according to the present invention. be. 1.3...Substrate, 2...Liquid crystal, 4...Liquid crystal element,
5... Heat lamp, 6... Corona charger, 7...
Thermal head, 8... Thermal head control circuit, 9... Platen roller, 10... Power supply, 20, 2
1...Belt.

Claims (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、電界
を印加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▼ （式中、Ｒ、Ｒ′は炭素数１〜１０のアルキル基を示し
、ｎは１又は２である。）で表わされるトランス−４−
置換シクロヘキサンカルボン酸トランス−４′（トラン
ス−４″−アルキルシクロヘキシル）シクロヘキシルエ
ステルを主成分と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項記載の画像記録
方法。 ３）上記電界を印加する手段がコロナ帯電器であること
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
。[Scope of Claims] 1) A liquid crystal element comprising a liquid crystal exhibiting a thermo-optical effect sandwiched between upper and lower substrates, a means for externally heating the liquid crystal element, a means for applying an electric field, and a means for locally heating the liquid crystal element. In an image recording method in which image information is recorded by sequentially applying these means to the liquid crystal element, the liquid crystal used in the liquid crystal element has a general formula: ▲There are mathematical formulas, chemical formulas, tables, etc.▼ (wherein, R and R' represent an alkyl group having 1 to 10 carbon atoms, and n is 1 or 2.
An image recording method characterized in that the main component is substituted cyclohexanecarboxylic acid trans-4'(trans-4''-alkylcyclohexyl) cyclohexyl ester. 2) The means for locally heating is a thermal head. 3) The image recording method according to claim 1, characterized in that the means for applying the electric field is a corona charger.