画像表示媒体および画像形成方法並びに画像形成装置
【課題】 この発明は、蛍光灯等の照明による未発色のフォトクロミック化合物の発色による画像変色を防ぎ、蛍光灯等の照明に対して安定な画像表示媒体を提供することを課題とする。
【解決手段】 この発明の画像表示媒体１は、支持基体１０上にフォトクロミック化合物を含む感光層２０が設けられ、この感光層２０は消色状態において可視短波長域に吸収を有し、その感光層２０上に可視短波長域の光による感光層２０の変色を防止する変色防止層２１と保護層２２が設けられている。
【解決手段】 この発明の画像表示媒体１は、支持基体１０上にフォトクロミック化合物を含む感光層２０が設けられ、この感光層２０は消色状態において可視短波長域に吸収を有し、その感光層２０上に可視短波長域の光による感光層２０の変色を防止する変色防止層２１と保護層２２が設けられている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、フォトクロミック組成物を用いた画像表示媒体および画像形成方法並びに画像形成装置に関し、特に多色画像表示媒体および多色画像形成方法並びに画像形成装置に関し、詳しくは、光照射により画像を繰り返し形成することが可能な画像表示媒体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
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表示媒体に関する提案は以前からなされており、例えば、この発明者らも、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体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など（例えば特許文献１ないし特許文献６参照）、これまでにカラー画像を何度も書き換えできる実用的な表示媒体、表示方法および装置に関する多数の提案をしてきている。
【特許文献１】特開２００３−１７０６２７号公報
【特許文献２】特開２００３−１７７４９１号公報
【特許文献３】特開２００３−１７７４９２号公報
【特許文献４】特開２００３−２２２９７１号公報
【特許文献５】特開２００３−２３３１５３号公報
【特許文献６】特開２００４−３２６０４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記した特許文献に記載のものを含め、これまでになされたフォトクロミック化合物を用いた書き換え型あるいはライトワンス型の画像表示媒体において、用いるフォトクロミック化合物が消色状態において可視短波長域（４００〜４５０ｎｍ）に吸収を持つ場合、形成した画像における未発色部に存在する消色状態のフォトクロミック化合物が、蛍光灯等の照明に含まれる可視短波長域（４００〜４５０ｎｍ）の光によって徐々に発色してしまい、形成した画像が変色して損なわれるという問題があった。
【０００４】
この発明者らは、このような状況および問題を鑑みて鋭意研究した結果、この発明を完成するに至ったものであり、この発明の目的とするところは、フォトクロミック化合物を用いた書き換え型あるいはライトワンス型の表示媒体において、蛍光灯等の照明による未発色のフォトクロミック化合物の発色による画像変色を防ぎ、蛍光灯等の照明に対して安定な画像表示媒体を得ることである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この発明にかかる画像表示媒体は、支持基体上にフォトクロミック化合物を含む感光層が設けられ、この感光層は消色状態において可視短波長域に吸収を有し、その感光層上に可視短波長域の光による前記感光層の変色を防止する変色防止層が設けられていることを特徴とする。
【０００６】
更に、この発明にかかる画像表示媒体は、上記の構成に加え、前記感光層と変色防止層との間または前記変色防止層上に保護層を設けるように構成することができる。
【０００７】
また、前記変色防止層は、可視短波長域の光を吸収する光吸収層または可視短波長域の光を反射する光反射層で構成すればよい。
【０００８】
また、前記フォトクロミック化合物が、発色状態において異なる色相を示す２種類以上のフォトクロミック化合物を含むように構成することができる。更に、前記フォトクロミック化合物が、発色状態においてイエローの色相を示す第１のフォトクロミック化合物と、マゼンタの色相を示す第２のフォトクロミック化合物と、シアンの色相を示す第３のフォトクロミック化合物とを含むように構成することができる。
【０００９】
また、この発明の画像形成方法は、上記のいずれかに記載の画像表示媒体に対し、紫外光を照射すること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、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照射してフォトクロミック化合物を選択的に消色する工程を施すことを特徴とする。
【００１０】
また、この発明の画像形成装置は、上記のいずれかに記載の画像表示媒体に対し、紫外光を照射すること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、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照射して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、画像安定化に必要な所定温度に昇温する加熱手段と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
上記したように、この発明によれば、蛍光灯等の照明による未発色のフォトクロミック化合物の発色による画像変色を防ぎ、蛍光灯照明に対して安定な画像表示媒体を提供することができる。
【００１２】
また、保護層を設けることで、物理的および化学的に、画像表示媒体としての耐久性が向上する。
【００１３】
さらに、フォトクロミック化合物が、発色状態において異なる色相を示す２種類以上のフォトクロミック化合物を含むように構成することで、多色表示が可能であり、かつ蛍光灯等の照明による未発色のフォトクロミック化合物の発色による画像変色を防ぎ、蛍光灯照明に対して安定な画像表示媒体が得られる。
【００１４】
また、この発明の画像形成方法並びに装置によれば、光照射処理のみによって、多色表示が可能で、蛍光灯照明に対して安定な画像表示媒体が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
この発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付し、説明の重複を避けるためにその説明は繰返さない。
【００１６】
まず、この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体上に形成した画像表示媒体、およびそれに対して光照射によりカラー画像を形成する方法の基本的なメカニズムについて説明する。
【００１７】
図１は、この発明に用いられる画像表示媒体１の構成を示す模式図である。
【００１８】
この画像表示媒体１は、支持基体１０上に、発色状態における極大吸収波長が異なる、つまり発色状態において認識される色が異なる、２種類以上のフォトクロミック化合物を含む感光層が形成される。図１に示したものは、極大吸収波長が異なる３種類のフォトクロミック化合物を含む感光層１１、１２、１３が積層されて形成される。第１のフォトクロミック化合物を含む感光層１１は、図２の（Ａ）で示す極大吸収波長の特性を有し、第２のフォトクロミック化合物を含む感光層１２は、図２の（Ｂ）で示す極大吸収波長の特性を有し、第３のフォトクロミック化合物を含む感光層１３は、図２の（Ｃ）で示す極大吸収波長の特性を有するものでそれぞれ構成されている。
【００１９】
これに、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た後、発色した各々のフォトクロミック化合物の可視域吸収帯に対応した波長域（極大吸収波長付近の波長域）の光をそれぞれ所定の領域に照射して対応する特定のフォトクロミック化合物を選択的に消色することにより、所望のカラー画像が得られる。図１に示す例においては、波長Ａの光に対して、第１の感光層１１が消色し、波長Ｂの光に対して、第２の感光層１２が消色し、波長Ｃの光に対して第３の感光層１３が消色する。
【００２０】
もう少し詳しく説明すれば、発色状態における極大吸収波長が異なるということは、つまり認識される色が異なるということであり、この極大吸収波長は、表示に用いたい色に対応して設定されればよく、また当該フォトクロミック化合物の種類も、表示に用いたい色の数に対応して設定されればよい。発色状態における色相がそれぞれイエロー、マゼンタ、シアンとなるフォトクロミック化合物を用いることにより、カラー表示の３原色が構成され、例えば可視光照射工程で各フォトクロミック化合物の消色の程度を調整することで、各フォトクロミック化合物により得られる色の濃度を制御することが可能となり、前述の画像表示方法により色再現範囲が広い多色表示が可能となる。
【００２１】
以上は、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を含む感光層からなる画像表示媒体に対して画像を形成する場合について述べた。１種類のフォトクロミック化合物のみを含む感光層からなる画像表示媒体を対象とする場合は、発色の色相は１つでその濃度が異なる、いわゆるモノクロ画像が形成されることになるが、その感光層に含まれるフォトクロミック化合物の発色の程度を制御して画像を形成するという基本的な方法については上述のカラー画像の形成の場合と同様である。
【００２２】
また、感光層に含まれるフォトクロミック化合物が１種類の場合でも、発色状態における極大吸収波長が異なる２種類以上の場合でも、全てのフォトクロミック化合物が消色している状態に対して、所定の領域に紫外光を照射して発色させることによってモノクロの画像を形成することができる。
【００２３】
上記した感光層に含有させるフォトクロミック化合物としては、熱不可逆型のフルギド系化合物、ジアリールエテン系化合物、熱可逆型のスピロピラン系化合物、スピロオキサジン系化合物等が挙げられる。
【００２４】
また、感光層を構成する材料としては該フォトクロミック化合物のほかに、バインダー材料があるが、該フォトクロミック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、また該フォトクロミック化合物と相溶性が良く、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。
【００２５】
支持基体の材料としては、ガラス、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、あるいはこれらを着色したもの、および紙などの不透明材料が挙げられる。
【００２６】
そして、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、該フォトクロミック化合物とバインダー材料を共に溶媒に溶かして、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。感光層は、各色に発色するフォトクロミック化合物全てをバインダー材料とともに均一に混合して単一層としても良いし、各フォトクロミック化合物とバインダー材料とからなる層を積層して複数層としてもよい。また必要に応じてフォトクロミック化合物をマイクロカプセル化して感光層を形成しても良いし、ポリマーマトリクス中にフォトクロミック化合物を分散させた構造の感光層としてもよい。
【００２７】
次に、この発明の実施形態につき、図面を参照して説明する。図３は、この発明の第1の実施形態にかかる画像表示媒体１を示す模式図、図４は、この発明の第２の実施形態にかかる画像表示媒体１を示す模式図である。
【００２８】
図３及び図４に示すように、この画像表示媒体１は、支持基体１０上に、フォトクロミック化合物を含む感光層２０が形成される。この感光層２０は、１種類のフォトクロミック化合物で構成しても、発色状態における極大吸収波長が異なる、つまり発色状態において認識される色が異なる、２種類以上のフォトクロミック化合物を含む感光層２０で構成してもその表示目的に応じて選択される。例えば、カラー表示を行う場合には、図１に示すように、極大吸収波長が異なる３種類のフォトクロミック化合物を含む感光層１１、１２、１３が積層されて、感光層２０が形成される。尚、この感光層２０は、消色状態において可視短波長域（４００〜４５０ｎｍ）に吸収を有している。
【００２９】
この発明は、フォトクロミック化合物を含む感光層２０上に、あるいはさらに他の層を介してその上に、可視短波長域（４００ｎｍ〜４５０ｎｍ）の光による感光層２０の変色を防止する変色防止層２１が設けられる。
【００３０】
図３に示す第１の実施形態においては、感光層２０の上に変色防止層２１を設けている。そして、この変色防止層２１上に保護層２２を設けている。
【００３１】
また、図４に示す第２の実施形態においては、感光層２０の上に保護層２２を設け、この保護層２２の上に変色防止層２１を設けている。
【００３２】
上記した変色防止層２１は、波長域に吸収を有する光吸収層あるいは４００ｎｍ〜４５０ｎｍの波長域の光を反射する光反射層で構成すればよい。
【００３３】
保護層２２は、必ずしも必要ではないが、物理的および化学的な耐久性を考慮すれば、保護層２２を前記感光層２０上または光吸収層あるいは光反射層からなる変色防止層２１上に保護層２２を設ける方が好ましい。
【００３４】
保護層２２の材料としては、透明性が高く、硬度が高い点でシリコーン樹脂またはアクリル樹脂またはＰＶＡ（ポリビニルアルコール）等が好適に用いられる。保護層を形成することにより感光層は水分や酸素などによる、感光層を構成する化合物の、必要な機能の発現に関わる反応に対する悪影響を低減することが可能となり、また機械的損傷からも有効に保護されて耐久性が向上する。前記光吸収層あるいは前記光反射層が保護層としての充分な機能を併せ持つ場合には、これらと別に保護層を形成しなくてもよい。
【００３５】
ところで、フォトクロミック化合物は、図５に示すように、消色状態において可視短波長域（４００〜４５０ｎｍ）に吸収を有している場合がある（図中ハッチング部分参照）。また、オフイスなどにおいて照明光源として用いられる蛍光灯は、図６に示すように４００ｎｍ以上の波長域に発光波長成分を有する。また、白熱灯においても、図７に示すように、４００ｎｍ以上の波長域に発光波長成分を有する。
【００３６】
感光層２０が、消色状態において可視短波長域（４００〜４５０ｎｍ）に吸収を有している場合、消色状態のフォトクロミック化合物が、蛍光灯等の照明に含まれる可視短波長域（４００〜４５０ｎｍ）の光によって徐々に発色してしまい、形成した画像が変色して損なわれる。
【００３７】
そこで、この発明においては、上述のようにフォトクロミック化合物を含む感光層２０上に、あるいはさらに他の層を介してその上に、４００ｎｍ〜４５０ｎｍの波長域に吸収を有する光吸収層あるいは４００ｎｍ〜４５０ｎｍの波長域の光を反射する光反射層で構成される変色防止層２１を設けている。この変色防止層２１を設けることにより、感光層２０に４００ｎｍ〜４５０ｎｍの光がほとんど到達しなくなるため、用いるフォトクロミック化合物が可視短波長域（４００〜４５０ｎｍ）に吸収を有している場合でも、蛍光灯照明や白熱灯照明等によって発色することがなく、形成した画像が変色して損なわれることがなくなる。
【００３８】
変色防止層２１として光吸収層を用いる場合、次のようなものが用いられる。この光吸収層としては、４００ｎｍ〜４５０ｎｍを含む波長域に吸収を有する色素を例えば、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のポリマーに分散させた膜を形成することによって得られる。光吸収層を形成する方法は感光層を形成する場合と同様、蒸着法や塗布法を用いることができる。
【００３９】
変色防止層２１として光反射層を用いる場合、次のようなものが用いられる。この光反射層としては、例えば所望の波長域を選択的に反射するように構成された誘電体多層膜を蒸着などの方法で形成することで得ることができる。
【００４０】
この発明は、上述したように、画像表示媒体の感光層に用いるフォトクロミック化合物として、発色状態において異なる色相を示す２種類以上のフォトクロミック化合物を用いることである。そ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、および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を施して画像形成を行うこともこの発明の特徴の一つである。
【００４１】
この発明のもう一つの特徴は、発色状態においてイエローの色相を示す第１のフォトクロミック化合物（Ａ）と、マゼンタの色相を示す第２のフォトクロミック化合物（Ｂ）と、シアンの色相を示す第３のフォトクロミック化合物（Ｃ）をすべて感光層２０中に含有することである。
【００４２】
これらにより３原色が構成され、さらに、例えば可視光照射工程で各フォトクロミック化合物の消色の程度を調整することで、各フォトクロミック化合物により得られる色の濃度を制御することが可能なので、前述の画像表示方法により色再現範囲が広い多色表示が可能となる。発色工程後、画像表示媒体の同一の領域に複数の波長域の可視光を照射する場合には、同時に照射してもよいし、順次別々に照射してもよい。また順次別々に照射する場合、照射する波長の順番はどのようでもよい。
【００４３】
上記した第１のフォトクロミック化合物（Ａ）としては、例えば、２−［１−（４−アセチル−２，５−ジメチル−３−フリル）エチリデン］−３−イソプロピリデンコハク酸無水物、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、１，２−ビス（２−フェニル−４−トリフルオロメチルチアゾール）−３，３，４，４，５，５−ヘキサフルオロシクロペンテン、２，３−ジ（２−メチルベンゾチエニル）マレイン酸ジメチル、１，２−ビス（５−エトキシ−２−メチルチアゾ−ル）−３，３，４，４，５，５−ヘキサフルオロシクロペンテン、等が挙げられる。
【００４４】
上記した第２のフォトクロミック化合物（Ｂ）としては、例えば、２−［１−（２，５−ジメチル−１−フェニルピラゾリル）エチリデン］−３−イソプロピリデンコハク酸無水物、２−［１−（３−メトキシ−５−メチル−１−フェニル−４−ピラゾリル）エチリデン］−３−イソプロピリデンコハク酸無水物、１，２−ビス（３−（２−メチル−６−（２−（４−メトキシフェニル）エチニル）ベンゾチエニル））−３，３，４，４，５，５−ヘキサフルオロシクロペンテン、１，２−ビス（５−メチル−２−フェニルチアゾ−ル）−３，３，４，４，５，５−ヘキサフルオロシクロペンテン、 １−（１，２−ジメチル−３−インドリル）−２−（２−メチル−３−ベンゾチエニル）−３，３，４，４，５，５−ヘキサフルオロシクロペンテン、等が挙げられる。
【００４５】
上記した第３のフォトクロミック化合物（Ｃ）としては、例えば、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、２−［２，６−ジメチル−３，５−ビス（ｐ−ジメチルアミノスチリル）ベンジリデン］−３−イソプロピリデンコハク酸無水物、１，２−ビス（２−メトキシ−５−フェニル−３−チエニル）−３，３，４，４，５，５−ヘキサフルオロシクロペンテン、１−（５−メトキシ−１，２−ジメチル−３−インドリル）−２−（５−シアノ−２，４−ジメチル−３−チエニル）−３，３，４，４，５，５−ヘキサフルオロシクロペンテン、 １−（５−メトキシ−１，２−ジメチル−３−インドリル）−２−（６−カルボキシル−２−メチル−３−ベンゾチエニル）−３，３，４，４，５，５−ヘキサフルオロシクロペンテン、 １−（６−シアノ−２−メチル−３−ベンゾチエニル）−２−（５−メトキシ−１，２−ジメチル−３−インドリル）−３，３，４，４，５，５−ヘキサフルオロシクロペンテン、等が挙げられる。
【００４６】
次に、この発明の画像表示媒体１を用いる画像形成装置につき説明する。この実施形態にかかる画像形成装置は、図８に示すように、上述の画像表示媒体１に対し、表示層に紫外光を照射する紫外光照射手段３４と、発色状態における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照射する可視光照射手段３６、および画像安定化に必要な所定温度に表示層を昇温する加熱手段３５を備えて構成するものである。
【００４７】
図８を用いて、この実施形態の画像形成装置の構成例および動作を説明する。
【００４８】
この発明にかかるシート状の画像表示媒体１が画像形成装置３０のシート載置台３６上にセットされる。画像表示媒体１は、基体１０上にこの発明にかかるフォトクロミック化合物を含む感光層２０と、感光層２０の上もしくは保護層２２を介して変色防止層２１が設けられている。基体１０の色は白色であり、フォトクロミック化合物が発色していない状態においては、画像表示媒体１は白色を呈している。
【００４９】
画像表示媒体１が挿入口３１から搬送ローラ３２によって装置３０内に搬送される。そして、紫外光照射手段３４により、感光層中に含まれる全てのフォトクロミック化合物を発色させる。
【００５０】
そして、搬送ローラ３２により、発色された画像表示媒体１は、可視光照射手段３６へ送られる。可視光照射手段３６により、形成したい画像に対応させて、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部分的に照射して、図１に示すように、フォトクロミック化合物を選択的に消色させる。選択的に消色させることにより、所望の画像が形成される。
【００５１】
次に、加熱手段３５により、感光層を会合に必要な所定温度に昇温して画像を安定化させ、排出口３９から装置外の排紙トレイ３７上に排出する。例えば、このような構成で装置を作製することでモノクロ画像または多色画像の形成が可能となる。
【実施例】
【００５２】
以下、この発明の具体的実施例につき説明する。
【００５３】
（実施例１）
（１）フォトクロミック化合物として、２−［１−（２，５−ジメチル−１−フェニルピラゾリル）エチリデン］−３−イソプロピリデンコハク酸無水物（以下「ＰＣ２」と記す）を用い、バインダーとしてポリスチレンを用いた。１重量部のＰＣ２に対し、ポリスチレンを４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て石英基板上にキャスト膜（２μｍ）を作成した。吸収スペクトルを測定したところ、極大吸収波長は３７１ｎｍであったが、４００ｎｍから４３０ｎｍの波長域にも吸収が認められ、薄い黄色を呈していた。これに高圧水銀ランプから取り出した３６６ｎｍの紫外光を照射したところマゼンタに発色し、吸収スペクトルの極大吸収波長は５２７ｎｍであった。
【００５４】
（２）１重量部のインドール系色素（オリエント化学ＵＡ−３９１１）に対し、ポリビニルフェノールを４重量部添加し、溶媒としてテトラヒドロフランを用い塗布液を調製して石英基板上にキャスト膜（２μｍ）を作成した。吸収スペクトルを測定したところ、４００ｎｍから４５０ｎｍにかけてシャープな吸収帯が認められた。
【００５５】
（１）と同様の処方による光吸収層としての変色防止層を構成するキャスト膜（２μｍ）を白色ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）基体（１８８μｍ）上に形成し、さらにその上に（２）と同様の処方によるキャスト膜（２μｍ）を形成し、さらにその上に保護層としてＰＶＡ膜（２μｍ）を形成して画像表示媒体を作製した。
【００５６】
この画像表示媒体に紫外光を照射して発色させた後、ストライプ状に白色光を照射することにより発色部（マゼンタ）と消色部（白）のストライプパターンを形成した。これを７００Ｌｘの蛍光灯照明下に２４時間静置したが変化は見られなかった。
【００５７】
（実施例２）
実施例１における（１）と同様の処方によるキャスト膜（２μｍ）を白色ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）基体（１８８μｍ）上に形成し、その上に３９０ｎｍ〜４５０ｎｍの波長域の光を選択的に反射するように設計された誘電体多層膜を形成し、さらにその上に保護層としてＰＶＡ膜（２μｍ）を形成して画像表示媒体を作製した。
【００５８】
この画像表示媒体に紫外光を照射して発色させた後、ストライプ状に白色光を照射することにより発色部（マゼンタ）と消色部（白）のストライプパターンを形成した。これを７００Ｌｘの蛍光灯照明下に２４時間静置したが変化は見られなかった。
【００５９】
（比較例１）
実施例１における（１）と同様の処方によるキャスト膜（２μｍ）を白色ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）基体（１８８μｍ）上に形成し、その上に保護層としてＰＶＡ膜（２μｍ）を形成して画像表示媒体を作製した。
【００６０】
この画像表示媒体に紫外光を照射して発色させた後、ストライプ状に白色光を照射することにより発色部（マゼンタ）と消色部（白）のストライプパターンを形成した。これを７００Ｌｘの蛍光灯照明下に２４時間静置したところ、当初の消色部が発色して全面が発色した状態になり、ストライプが認識できなくなった。
【００６１】
（実施例３）
フォトクロミック化合物として、２−［１−（４−アセチル−２，５−ジメチル−３−フリル）エチリデン］−３−イソプロピリデンコハク酸無水物（以下、「ＰＣ１」と記す。）、ＰＣ２、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」と記す。）を用い、それぞれ、１重量部のＰＣ１およびＰＣ３に対し、ポリスチレンを４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て石英基板上にそれぞれキャスト膜（２μｍ）を作成した。吸収スペクトルを測定したところ、ＰＣ１の極大吸収波長は３４３ｎｍであり、吸収帯は４００ｎｍ以下の波長域にあった。ＰＣ３の極大吸収波長は３８５ｎｍであり、４００ｎｍ〜４４０ｎｍの波長域にも吸収が認められた。これらに高圧水銀ランプから取り出した３６６ｎｍの紫外光を照射したところＰＣ１は黄色に発色し、ＰＣ３はシアンに発色した。
【００６２】
ＰＣ１を１重量部、ＰＣ２を１重量部、ＰＣ３を１重量部、ポリスチレンを４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てキャスト膜（２μｍ）を白色ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）基体（１８８μｍ）上に形成し、その上に実施例１における（２）と同様の処方によるキャスト膜（２μｍ）を形成し、さらにその上に保護層としてＰＶＡ膜（２μｍ）を形成して画像表示媒体を作製した。
【００６３】
この画像表示媒体に紫外光を照射して発色させた後、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の光をストライプ状に照射することによりＹ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）のストライプによるカラーバーを形成した。これを７００Ｌｘの蛍光灯照明下に２４時間静置したが変化は見られなかった。
【００６４】
（実施例４）
ＰＣ１を１重量部、ＰＣ２を１重量部、ＰＣ３を１重量部、ポリスチレンを４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てキャスト膜（２μｍ）を白色ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）基体（１８８μｍ）上に形成し、その上にＰＶＡ膜（２μｍ）を形成し、さらにその上に実施例１における（２）と同様の処方によるキャスト膜（２μｍ）を形成して画像表示媒体を作製した。
【００６５】
この画像表示媒体に紫外光を照射して発色させた後、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の光をストライプ状に照射することによりＹ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）のストライプによるカラーバーを形成した。これを７００Ｌｘの蛍光灯照明下に２４時間静置したが変化は見られなかった。
【００６６】
（比較例２）
ＰＣ１を１重量部、ＰＣ２を１重量部、ＰＣ３を１重量部、ポリスチレンを４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てキャスト膜（２μｍ）を白色ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）基体（１８８μｍ）上に形成し、その上に保護層としてＰＶＡ膜（２μｍ）を形成して画像表示媒体を作製した。
【００６７】
この画像表示媒体に紫外光を照射して発色させた後、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の光をストライプ状に照射することによりＹ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）のストライプによるカラーバーを形成した。これを７００Ｌｘの蛍光灯照明下に２４時間静置したところ、消色状態のＰＣ２とＰＣ３が発色したために、カラーバーの表示状態が以下のように変化した。Ｙ→黒、Ｍ→Ｂ、Ｃ→Ｂ、Ｒ→黒、Ｇ→黒。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】フォトクロミック化合物を含む感光層の可視光波長による特定感光層の選択的消去のメカニズムを説明するための画像表示媒体の構成を示す模式図である。
【図２】フォトクロミック化合物の吸光度と波長との関係を示す模式図である。
【図３】この発明の第１の実施形態にかかる画像表示媒体を示す模式図である。
【図４】この発明の第２の実施形態にかかる画像表示媒体を示す模式図である。
【図５】フォトクロミック化合物の吸収特性の例を示す図である。
【図６】一般的な蛍光灯の発光波長強度分布を示す図である。
【図７】一般的な白熱灯の発光波長強度分布を示す図である。
【図８】この発明の画像形成装置の構成例を示す模式図である。
【符号の説明】
【００６９】
１ 画像表示媒体、１０ 支持基体、２０ 感光層、２１ 変色防止層、２２ 保護層。
【技術分野】
【０００１】
この発明は、フォトクロミック組成物を用いた画像表示媒体および画像形成方法並びに画像形成装置に関し、特に多色画像表示媒体および多色画像形成方法並びに画像形成装置に関し、詳しくは、光照射により画像を繰り返し形成することが可能な画像表示媒体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
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表示媒体に関する提案は以前からなされており、例えば、この発明者らも、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体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など（例えば特許文献１ないし特許文献６参照）、これまでにカラー画像を何度も書き換えできる実用的な表示媒体、表示方法および装置に関する多数の提案をしてきている。
【特許文献１】特開２００３−１７０６２７号公報
【特許文献２】特開２００３−１７７４９１号公報
【特許文献３】特開２００３−１７７４９２号公報
【特許文献４】特開２００３−２２２９７１号公報
【特許文献５】特開２００３−２３３１５３号公報
【特許文献６】特開２００４−３２６０４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記した特許文献に記載のものを含め、これまでになされたフォトクロミック化合物を用いた書き換え型あるいはライトワンス型の画像表示媒体において、用いるフォトクロミック化合物が消色状態において可視短波長域（４００〜４５０ｎｍ）に吸収を持つ場合、形成した画像における未発色部に存在する消色状態のフォトクロミック化合物が、蛍光灯等の照明に含まれる可視短波長域（４００〜４５０ｎｍ）の光によって徐々に発色してしまい、形成した画像が変色して損なわれるという問題があった。
【０００４】
この発明者らは、このような状況および問題を鑑みて鋭意研究した結果、この発明を完成するに至ったものであり、この発明の目的とするところは、フォトクロミック化合物を用いた書き換え型あるいはライトワンス型の表示媒体において、蛍光灯等の照明による未発色のフォトクロミック化合物の発色による画像変色を防ぎ、蛍光灯等の照明に対して安定な画像表示媒体を得ることである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
この発明にかかる画像表示媒体は、支持基体上にフォトクロミック化合物を含む感光層が設けられ、この感光層は消色状態において可視短波長域に吸収を有し、その感光層上に可視短波長域の光による前記感光層の変色を防止する変色防止層が設けられていることを特徴とする。
【０００６】
更に、この発明にかかる画像表示媒体は、上記の構成に加え、前記感光層と変色防止層との間または前記変色防止層上に保護層を設けるように構成することができる。
【０００７】
また、前記変色防止層は、可視短波長域の光を吸収する光吸収層または可視短波長域の光を反射する光反射層で構成すればよい。
【０００８】
また、前記フォトクロミック化合物が、発色状態において異なる色相を示す２種類以上のフォトクロミック化合物を含むように構成することができる。更に、前記フォトクロミック化合物が、発色状態においてイエローの色相を示す第１のフォトクロミック化合物と、マゼンタの色相を示す第２のフォトクロミック化合物と、シアンの色相を示す第３のフォトクロミック化合物とを含むように構成することができる。
【０００９】
また、この発明の画像形成方法は、上記のいずれかに記載の画像表示媒体に対し、紫外光を照射すること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、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照射してフォトクロミック化合物を選択的に消色する工程を施すことを特徴とする。
【００１０】
また、この発明の画像形成装置は、上記のいずれかに記載の画像表示媒体に対し、紫外光を照射すること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、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照射して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、画像安定化に必要な所定温度に昇温する加熱手段と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
上記したように、この発明によれば、蛍光灯等の照明による未発色のフォトクロミック化合物の発色による画像変色を防ぎ、蛍光灯照明に対して安定な画像表示媒体を提供することができる。
【００１２】
また、保護層を設けることで、物理的および化学的に、画像表示媒体としての耐久性が向上する。
【００１３】
さらに、フォトクロミック化合物が、発色状態において異なる色相を示す２種類以上のフォトクロミック化合物を含むように構成することで、多色表示が可能であり、かつ蛍光灯等の照明による未発色のフォトクロミック化合物の発色による画像変色を防ぎ、蛍光灯照明に対して安定な画像表示媒体が得られる。
【００１４】
また、この発明の画像形成方法並びに装置によれば、光照射処理のみによって、多色表示が可能で、蛍光灯照明に対して安定な画像表示媒体が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
この発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中同一または相当部分には同一符号を付し、説明の重複を避けるためにその説明は繰返さない。
【００１６】
まず、この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体上に形成した画像表示媒体、およびそれに対して光照射によりカラー画像を形成する方法の基本的なメカニズムについて説明する。
【００１７】
図１は、この発明に用いられる画像表示媒体１の構成を示す模式図である。
【００１８】
この画像表示媒体１は、支持基体１０上に、発色状態における極大吸収波長が異なる、つまり発色状態において認識される色が異なる、２種類以上のフォトクロミック化合物を含む感光層が形成される。図１に示したものは、極大吸収波長が異なる３種類のフォトクロミック化合物を含む感光層１１、１２、１３が積層されて形成される。第１のフォトクロミック化合物を含む感光層１１は、図２の（Ａ）で示す極大吸収波長の特性を有し、第２のフォトクロミック化合物を含む感光層１２は、図２の（Ｂ）で示す極大吸収波長の特性を有し、第３のフォトクロミック化合物を含む感光層１３は、図２の（Ｃ）で示す極大吸収波長の特性を有するものでそれぞれ構成されている。
【００１９】
これに、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た後、発色した各々のフォトクロミック化合物の可視域吸収帯に対応した波長域（極大吸収波長付近の波長域）の光をそれぞれ所定の領域に照射して対応する特定のフォトクロミック化合物を選択的に消色することにより、所望のカラー画像が得られる。図１に示す例においては、波長Ａの光に対して、第１の感光層１１が消色し、波長Ｂの光に対して、第２の感光層１２が消色し、波長Ｃの光に対して第３の感光層１３が消色する。
【００２０】
もう少し詳しく説明すれば、発色状態における極大吸収波長が異なるということは、つまり認識される色が異なるということであり、この極大吸収波長は、表示に用いたい色に対応して設定されればよく、また当該フォトクロミック化合物の種類も、表示に用いたい色の数に対応して設定されればよい。発色状態における色相がそれぞれイエロー、マゼンタ、シアンとなるフォトクロミック化合物を用いることにより、カラー表示の３原色が構成され、例えば可視光照射工程で各フォトクロミック化合物の消色の程度を調整することで、各フォトクロミック化合物により得られる色の濃度を制御することが可能となり、前述の画像表示方法により色再現範囲が広い多色表示が可能となる。
【００２１】
以上は、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を含む感光層からなる画像表示媒体に対して画像を形成する場合について述べた。１種類のフォトクロミック化合物のみを含む感光層からなる画像表示媒体を対象とする場合は、発色の色相は１つでその濃度が異なる、いわゆるモノクロ画像が形成されることになるが、その感光層に含まれるフォトクロミック化合物の発色の程度を制御して画像を形成するという基本的な方法については上述のカラー画像の形成の場合と同様である。
【００２２】
また、感光層に含まれるフォトクロミック化合物が１種類の場合でも、発色状態における極大吸収波長が異なる２種類以上の場合でも、全てのフォトクロミック化合物が消色している状態に対して、所定の領域に紫外光を照射して発色させることによってモノクロの画像を形成することができる。
【００２３】
上記した感光層に含有させるフォトクロミック化合物としては、熱不可逆型のフルギド系化合物、ジアリールエテン系化合物、熱可逆型のスピロピラン系化合物、スピロオキサジン系化合物等が挙げられる。
【００２４】
また、感光層を構成する材料としては該フォトクロミック化合物のほかに、バインダー材料があるが、該フォトクロミック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、また該フォトクロミック化合物と相溶性が良く、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。
【００２５】
支持基体の材料としては、ガラス、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、あるいはこれらを着色したもの、および紙などの不透明材料が挙げられる。
【００２６】
そして、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、該フォトクロミック化合物とバインダー材料を共に溶媒に溶かして、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。感光層は、各色に発色するフォトクロミック化合物全てをバインダー材料とともに均一に混合して単一層としても良いし、各フォトクロミック化合物とバインダー材料とからなる層を積層して複数層としてもよい。また必要に応じてフォトクロミック化合物をマイクロカプセル化して感光層を形成しても良いし、ポリマーマトリクス中にフォトクロミック化合物を分散させた構造の感光層としてもよい。
【００２７】
次に、この発明の実施形態につき、図面を参照して説明する。図３は、この発明の第1の実施形態にかかる画像表示媒体１を示す模式図、図４は、この発明の第２の実施形態にかかる画像表示媒体１を示す模式図である。
【００２８】
図３及び図４に示すように、この画像表示媒体１は、支持基体１０上に、フォトクロミック化合物を含む感光層２０が形成される。この感光層２０は、１種類のフォトクロミック化合物で構成しても、発色状態における極大吸収波長が異なる、つまり発色状態において認識される色が異なる、２種類以上のフォトクロミック化合物を含む感光層２０で構成してもその表示目的に応じて選択される。例えば、カラー表示を行う場合には、図１に示すように、極大吸収波長が異なる３種類のフォトクロミック化合物を含む感光層１１、１２、１３が積層されて、感光層２０が形成される。尚、この感光層２０は、消色状態において可視短波長域（４００〜４５０ｎｍ）に吸収を有している。
【００２９】
この発明は、フォトクロミック化合物を含む感光層２０上に、あるいはさらに他の層を介してその上に、可視短波長域（４００ｎｍ〜４５０ｎｍ）の光による感光層２０の変色を防止する変色防止層２１が設けられる。
【００３０】
図３に示す第１の実施形態においては、感光層２０の上に変色防止層２１を設けている。そして、この変色防止層２１上に保護層２２を設けている。
【００３１】
また、図４に示す第２の実施形態においては、感光層２０の上に保護層２２を設け、この保護層２２の上に変色防止層２１を設けている。
【００３２】
上記した変色防止層２１は、波長域に吸収を有する光吸収層あるいは４００ｎｍ〜４５０ｎｍの波長域の光を反射する光反射層で構成すればよい。
【００３３】
保護層２２は、必ずしも必要ではないが、物理的および化学的な耐久性を考慮すれば、保護層２２を前記感光層２０上または光吸収層あるいは光反射層からなる変色防止層２１上に保護層２２を設ける方が好ましい。
【００３４】
保護層２２の材料としては、透明性が高く、硬度が高い点でシリコーン樹脂またはアクリル樹脂またはＰＶＡ（ポリビニルアルコール）等が好適に用いられる。保護層を形成することにより感光層は水分や酸素などによる、感光層を構成する化合物の、必要な機能の発現に関わる反応に対する悪影響を低減することが可能となり、また機械的損傷からも有効に保護されて耐久性が向上する。前記光吸収層あるいは前記光反射層が保護層としての充分な機能を併せ持つ場合には、これらと別に保護層を形成しなくてもよい。
【００３５】
ところで、フォトクロミック化合物は、図５に示すように、消色状態において可視短波長域（４００〜４５０ｎｍ）に吸収を有している場合がある（図中ハッチング部分参照）。また、オフイスなどにおいて照明光源として用いられる蛍光灯は、図６に示すように４００ｎｍ以上の波長域に発光波長成分を有する。また、白熱灯においても、図７に示すように、４００ｎｍ以上の波長域に発光波長成分を有する。
【００３６】
感光層２０が、消色状態において可視短波長域（４００〜４５０ｎｍ）に吸収を有している場合、消色状態のフォトクロミック化合物が、蛍光灯等の照明に含まれる可視短波長域（４００〜４５０ｎｍ）の光によって徐々に発色してしまい、形成した画像が変色して損なわれる。
【００３７】
そこで、この発明においては、上述のようにフォトクロミック化合物を含む感光層２０上に、あるいはさらに他の層を介してその上に、４００ｎｍ〜４５０ｎｍの波長域に吸収を有する光吸収層あるいは４００ｎｍ〜４５０ｎｍの波長域の光を反射する光反射層で構成される変色防止層２１を設けている。この変色防止層２１を設けることにより、感光層２０に４００ｎｍ〜４５０ｎｍの光がほとんど到達しなくなるため、用いるフォトクロミック化合物が可視短波長域（４００〜４５０ｎｍ）に吸収を有している場合でも、蛍光灯照明や白熱灯照明等によって発色することがなく、形成した画像が変色して損なわれることがなくなる。
【００３８】
変色防止層２１として光吸収層を用いる場合、次のようなものが用いられる。この光吸収層としては、４００ｎｍ〜４５０ｎｍを含む波長域に吸収を有する色素を例えば、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のポリマーに分散させた膜を形成することによって得られる。光吸収層を形成する方法は感光層を形成する場合と同様、蒸着法や塗布法を用いることができる。
【００３９】
変色防止層２１として光反射層を用いる場合、次のようなものが用いられる。この光反射層としては、例えば所望の波長域を選択的に反射するように構成された誘電体多層膜を蒸着などの方法で形成することで得ることができる。
【００４０】
この発明は、上述したように、画像表示媒体の感光層に用いるフォトクロミック化合物として、発色状態において異なる色相を示す２種類以上のフォトクロミック化合物を用いることである。そ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、および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を施して画像形成を行うこともこの発明の特徴の一つである。
【００４１】
この発明のもう一つの特徴は、発色状態においてイエローの色相を示す第１のフォトクロミック化合物（Ａ）と、マゼンタの色相を示す第２のフォトクロミック化合物（Ｂ）と、シアンの色相を示す第３のフォトクロミック化合物（Ｃ）をすべて感光層２０中に含有することである。
【００４２】
これらにより３原色が構成され、さらに、例えば可視光照射工程で各フォトクロミック化合物の消色の程度を調整することで、各フォトクロミック化合物により得られる色の濃度を制御することが可能なので、前述の画像表示方法により色再現範囲が広い多色表示が可能となる。発色工程後、画像表示媒体の同一の領域に複数の波長域の可視光を照射する場合には、同時に照射してもよいし、順次別々に照射してもよい。また順次別々に照射する場合、照射する波長の順番はどのようでもよい。
【００４３】
上記した第１のフォトクロミック化合物（Ａ）としては、例えば、２−［１−（４−アセチル−２，５−ジメチル−３−フリル）エチリデン］−３−イソプロピリデンコハク酸無水物、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、１，２−ビス（２−フェニル−４−トリフルオロメチルチアゾール）−３，３，４，４，５，５−ヘキサフルオロシクロペンテン、２，３−ジ（２−メチルベンゾチエニル）マレイン酸ジメチル、１，２−ビス（５−エトキシ−２−メチルチアゾ−ル）−３，３，４，４，５，５−ヘキサフルオロシクロペンテン、等が挙げられる。
【００４４】
上記した第２のフォトクロミック化合物（Ｂ）としては、例えば、２−［１−（２，５−ジメチル−１−フェニルピラゾリル）エチリデン］−３−イソプロピリデンコハク酸無水物、２−［１−（３−メトキシ−５−メチル−１−フェニル−４−ピラゾリル）エチリデン］−３−イソプロピリデンコハク酸無水物、１，２−ビス（３−（２−メチル−６−（２−（４−メトキシフェニル）エチニル）ベンゾチエニル））−３，３，４，４，５，５−ヘキサフルオロシクロペンテン、１，２−ビス（５−メチル−２−フェニルチアゾ−ル）−３，３，４，４，５，５−ヘキサフルオロシクロペンテン、 １−（１，２−ジメチル−３−インドリル）−２−（２−メチル−３−ベンゾチエニル）−３，３，４，４，５，５−ヘキサフルオロシクロペンテン、等が挙げられる。
【００４５】
上記した第３のフォトクロミック化合物（Ｃ）としては、例えば、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、２−［２，６−ジメチル−３，５−ビス（ｐ−ジメチルアミノスチリル）ベンジリデン］−３−イソプロピリデンコハク酸無水物、１，２−ビス（２−メトキシ−５−フェニル−３−チエニル）−３，３，４，４，５，５−ヘキサフルオロシクロペンテン、１−（５−メトキシ−１，２−ジメチル−３−インドリル）−２−（５−シアノ−２，４−ジメチル−３−チエニル）−３，３，４，４，５，５−ヘキサフルオロシクロペンテン、 １−（５−メトキシ−１，２−ジメチル−３−インドリル）−２−（６−カルボキシル−２−メチル−３−ベンゾチエニル）−３，３，４，４，５，５−ヘキサフルオロシクロペンテン、 １−（６−シアノ−２−メチル−３−ベンゾチエニル）−２−（５−メトキシ−１，２−ジメチル−３−インドリル）−３，３，４，４，５，５−ヘキサフルオロシクロペンテン、等が挙げられる。
【００４６】
次に、この発明の画像表示媒体１を用いる画像形成装置につき説明する。この実施形態にかかる画像形成装置は、図８に示すように、上述の画像表示媒体１に対し、表示層に紫外光を照射する紫外光照射手段３４と、発色状態における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照射する可視光照射手段３６、および画像安定化に必要な所定温度に表示層を昇温する加熱手段３５を備えて構成するものである。
【００４７】
図８を用いて、この実施形態の画像形成装置の構成例および動作を説明する。
【００４８】
この発明にかかるシート状の画像表示媒体１が画像形成装置３０のシート載置台３６上にセットされる。画像表示媒体１は、基体１０上にこの発明にかかるフォトクロミック化合物を含む感光層２０と、感光層２０の上もしくは保護層２２を介して変色防止層２１が設けられている。基体１０の色は白色であり、フォトクロミック化合物が発色していない状態においては、画像表示媒体１は白色を呈している。
【００４９】
画像表示媒体１が挿入口３１から搬送ローラ３２によって装置３０内に搬送される。そして、紫外光照射手段３４により、感光層中に含まれる全てのフォトクロミック化合物を発色させる。
【００５０】
そして、搬送ローラ３２により、発色された画像表示媒体１は、可視光照射手段３６へ送られる。可視光照射手段３６により、形成したい画像に対応させて、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部分的に照射して、図１に示すように、フォトクロミック化合物を選択的に消色させる。選択的に消色させることにより、所望の画像が形成される。
【００５１】
次に、加熱手段３５により、感光層を会合に必要な所定温度に昇温して画像を安定化させ、排出口３９から装置外の排紙トレイ３７上に排出する。例えば、このような構成で装置を作製することでモノクロ画像または多色画像の形成が可能となる。
【実施例】
【００５２】
以下、この発明の具体的実施例につき説明する。
【００５３】
（実施例１）
（１）フォトクロミック化合物として、２−［１−（２，５−ジメチル−１−フェニルピラゾリル）エチリデン］−３−イソプロピリデンコハク酸無水物（以下「ＰＣ２」と記す）を用い、バインダーとしてポリスチレンを用いた。１重量部のＰＣ２に対し、ポリスチレンを４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て石英基板上にキャスト膜（２μｍ）を作成した。吸収スペクトルを測定したところ、極大吸収波長は３７１ｎｍであったが、４００ｎｍから４３０ｎｍの波長域にも吸収が認められ、薄い黄色を呈していた。これに高圧水銀ランプから取り出した３６６ｎｍの紫外光を照射したところマゼンタに発色し、吸収スペクトルの極大吸収波長は５２７ｎｍであった。
【００５４】
（２）１重量部のインドール系色素（オリエント化学ＵＡ−３９１１）に対し、ポリビニルフェノールを４重量部添加し、溶媒としてテトラヒドロフランを用い塗布液を調製して石英基板上にキャスト膜（２μｍ）を作成した。吸収スペクトルを測定したところ、４００ｎｍから４５０ｎｍにかけてシャープな吸収帯が認められた。
【００５５】
（１）と同様の処方による光吸収層としての変色防止層を構成するキャスト膜（２μｍ）を白色ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）基体（１８８μｍ）上に形成し、さらにその上に（２）と同様の処方によるキャスト膜（２μｍ）を形成し、さらにその上に保護層としてＰＶＡ膜（２μｍ）を形成して画像表示媒体を作製した。
【００５６】
この画像表示媒体に紫外光を照射して発色させた後、ストライプ状に白色光を照射することにより発色部（マゼンタ）と消色部（白）のストライプパターンを形成した。これを７００Ｌｘの蛍光灯照明下に２４時間静置したが変化は見られなかった。
【００５７】
（実施例２）
実施例１における（１）と同様の処方によるキャスト膜（２μｍ）を白色ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）基体（１８８μｍ）上に形成し、その上に３９０ｎｍ〜４５０ｎｍの波長域の光を選択的に反射するように設計された誘電体多層膜を形成し、さらにその上に保護層としてＰＶＡ膜（２μｍ）を形成して画像表示媒体を作製した。
【００５８】
この画像表示媒体に紫外光を照射して発色させた後、ストライプ状に白色光を照射することにより発色部（マゼンタ）と消色部（白）のストライプパターンを形成した。これを７００Ｌｘの蛍光灯照明下に２４時間静置したが変化は見られなかった。
【００５９】
（比較例１）
実施例１における（１）と同様の処方によるキャスト膜（２μｍ）を白色ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）基体（１８８μｍ）上に形成し、その上に保護層としてＰＶＡ膜（２μｍ）を形成して画像表示媒体を作製した。
【００６０】
この画像表示媒体に紫外光を照射して発色させた後、ストライプ状に白色光を照射することにより発色部（マゼンタ）と消色部（白）のストライプパターンを形成した。これを７００Ｌｘの蛍光灯照明下に２４時間静置したところ、当初の消色部が発色して全面が発色した状態になり、ストライプが認識できなくなった。
【００６１】
（実施例３）
フォトクロミック化合物として、２−［１−（４−アセチル−２，５−ジメチル−３−フリル）エチリデン］−３−イソプロピリデンコハク酸無水物（以下、「ＰＣ１」と記す。）、ＰＣ２、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」と記す。）を用い、それぞれ、１重量部のＰＣ１およびＰＣ３に対し、ポリスチレンを４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て石英基板上にそれぞれキャスト膜（２μｍ）を作成した。吸収スペクトルを測定したところ、ＰＣ１の極大吸収波長は３４３ｎｍであり、吸収帯は４００ｎｍ以下の波長域にあった。ＰＣ３の極大吸収波長は３８５ｎｍであり、４００ｎｍ〜４４０ｎｍの波長域にも吸収が認められた。これらに高圧水銀ランプから取り出した３６６ｎｍの紫外光を照射したところＰＣ１は黄色に発色し、ＰＣ３はシアンに発色した。
【００６２】
ＰＣ１を１重量部、ＰＣ２を１重量部、ＰＣ３を１重量部、ポリスチレンを４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てキャスト膜（２μｍ）を白色ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）基体（１８８μｍ）上に形成し、その上に実施例１における（２）と同様の処方によるキャスト膜（２μｍ）を形成し、さらにその上に保護層としてＰＶＡ膜（２μｍ）を形成して画像表示媒体を作製した。
【００６３】
この画像表示媒体に紫外光を照射して発色させた後、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の光をストライプ状に照射することによりＹ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）のストライプによるカラーバーを形成した。これを７００Ｌｘの蛍光灯照明下に２４時間静置したが変化は見られなかった。
【００６４】
（実施例４）
ＰＣ１を１重量部、ＰＣ２を１重量部、ＰＣ３を１重量部、ポリスチレンを４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てキャスト膜（２μｍ）を白色ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）基体（１８８μｍ）上に形成し、その上にＰＶＡ膜（２μｍ）を形成し、さらにその上に実施例１における（２）と同様の処方によるキャスト膜（２μｍ）を形成して画像表示媒体を作製した。
【００６５】
この画像表示媒体に紫外光を照射して発色させた後、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の光をストライプ状に照射することによりＹ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）のストライプによるカラーバーを形成した。これを７００Ｌｘの蛍光灯照明下に２４時間静置したが変化は見られなかった。
【００６６】
（比較例２）
ＰＣ１を１重量部、ＰＣ２を１重量部、ＰＣ３を１重量部、ポリスチレンを４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てキャスト膜（２μｍ）を白色ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）基体（１８８μｍ）上に形成し、その上に保護層としてＰＶＡ膜（２μｍ）を形成して画像表示媒体を作製した。
【００６７】
この画像表示媒体に紫外光を照射して発色させた後、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の光をストライプ状に照射することによりＹ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）のストライプによるカラーバーを形成した。これを７００Ｌｘの蛍光灯照明下に２４時間静置したところ、消色状態のＰＣ２とＰＣ３が発色したために、カラーバーの表示状態が以下のように変化した。Ｙ→黒、Ｍ→Ｂ、Ｃ→Ｂ、Ｒ→黒、Ｇ→黒。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】フォトクロミック化合物を含む感光層の可視光波長による特定感光層の選択的消去のメカニズムを説明するための画像表示媒体の構成を示す模式図である。
【図２】フォトクロミック化合物の吸光度と波長との関係を示す模式図である。
【図３】この発明の第１の実施形態にかかる画像表示媒体を示す模式図である。
【図４】この発明の第２の実施形態にかかる画像表示媒体を示す模式図である。
【図５】フォトクロミック化合物の吸収特性の例を示す図である。
【図６】一般的な蛍光灯の発光波長強度分布を示す図である。
【図７】一般的な白熱灯の発光波長強度分布を示す図である。
【図８】この発明の画像形成装置の構成例を示す模式図である。
【符号の説明】
【００６９】
１ 画像表示媒体、１０ 支持基体、２０ 感光層、２１ 変色防止層、２２ 保護層。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持基体上にフォトクロミック化合物を含む感光層が設けられ、この感光層は消色状態において可視短波長域に吸収を有し、その感光層上に可視短波長域の光による前記感光層の変色を防止する変色防止層が設けられていることを特徴とする画像表示媒体。
【請求項２】
前記感光層と変色防止層との間または前記変色防止層上に保護層が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の画像表示媒体。
【請求項３】
前記変色防止層は、可視短波長域の光を吸収する光吸収層からなることを特徴とする請求項１または２に記載の画像表示媒体。
【請求項４】
前記変色防止層は、可視短波長域の光を反射する光反射層からなることを特徴とする請求項１または２に記載の画像表示媒体。
【請求項５】
前記フォトクロミック化合物が、発色状態において異なる色相を示す２種類以上のフォトクロミック化合物を含むことを特徴とする請求項１に記載の画像表示媒体。
【請求項６】
前記フォトクロミック化合物が、発色状態においてイエローの色相を示す第１のフォトクロミック化合物と、マゼンタの色相を示す第２のフォトクロミック化合物と、シアンの色相を示す第３のフォトクロミック化合物とを含むことを特徴とする請求項５に記載の画像表示媒体。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれかに記載の画像表示媒体に対し、紫外光を照射すること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、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照射してフォトクロミック化合物を選択的に消色する工程を施すことを特徴とする画像形成方法。
【請求項８】
請求項１ないし６のいずれかに記載の画像表示媒体に対し、紫外光を照射すること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、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照射して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、画像安定化に必要な所定温度に昇温する加熱手段と、を備えることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１】
支持基体上にフォトクロミック化合物を含む感光層が設けられ、この感光層は消色状態において可視短波長域に吸収を有し、その感光層上に可視短波長域の光による前記感光層の変色を防止する変色防止層が設けられていることを特徴とする画像表示媒体。
【請求項２】
前記感光層と変色防止層との間または前記変色防止層上に保護層が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の画像表示媒体。
【請求項３】
前記変色防止層は、可視短波長域の光を吸収する光吸収層からなることを特徴とする請求項１または２に記載の画像表示媒体。
【請求項４】
前記変色防止層は、可視短波長域の光を反射する光反射層からなることを特徴とする請求項１または２に記載の画像表示媒体。
【請求項５】
前記フォトクロミック化合物が、発色状態において異なる色相を示す２種類以上のフォトクロミック化合物を含むことを特徴とする請求項１に記載の画像表示媒体。
【請求項６】
前記フォトクロミック化合物が、発色状態においてイエローの色相を示す第１のフォトクロミック化合物と、マゼンタの色相を示す第２のフォトクロミック化合物と、シアンの色相を示す第３のフォトクロミック化合物とを含むことを特徴とする請求項５に記載の画像表示媒体。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれかに記載の画像表示媒体に対し、紫外光を照射すること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、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照射してフォトクロミック化合物を選択的に消色する工程を施すことを特徴とする画像形成方法。
【請求項８】
請求項１ないし６のいずれかに記載の画像表示媒体に対し、紫外光を照射すること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、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照射して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、画像安定化に必要な所定温度に昇温する加熱手段と、を備えることを特徴とする画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００８−１７６０３９（Ｐ２００８−１７６０３９Ａ）
【公開日】平成２０年７月３１日（２００８．７．３１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−９１５５（Ｐ２００７−９１５５）
【出願日】平成１９年１月１８日（２００７．１．１８）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年７月３１日（２００８．７．３１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１月１８日（２００７．１．１８）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]