JPH02245735A - 情報記録再生方法 - 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、電圧印加時露光記録方法による露光パターン
を、液晶ポリマの配向により記録することにより、情報
を液晶ポリマの分子レベルで記録することができる情報
記録媒体に関する。

〔従来の技術〕

従来、電子写真技術等において電極層上に光導電層を薄
着させ、その光導電層上を全面帯電させた後像露光し、
露光部の電荷をリークさせることにより光導電層上に静
電潜像を光学的に形成させ、その残留電荷と逆極性の電
荷を有するトナーを付着させ、紙等に静電転写して現像
するものが知られている。これは主として複写用に使用
されているが、記録媒体としての光導電層における静電
荷の保持期間を短くし静電潜像形成後は直ちにトナー現
像されるものであり、これを例えば楊影用とすると低感
度のためとても使用できない。

またＴＶｊｉｌ影技術は撮像管で得られた電気的像信号
を取り出し、また記録するためには線順次走査が必要と
なる。線順次走査は逼像管内では電子ビームで、ビデオ
記録では磁気ヘッドで行うが、解像性は走査線数に依存
するために銀塩写真のような面状アナログ記録に比較し
て著しく劣化するという問題がある。

更に近年発達しつつある固体盪像素子を利用したＴＶ撮
像系も解像性に関しては本質的に同様であり、これらの
技術の内蔵する問題は、画像記録が高品質、高解像度で
あればあるほど処理工程が複雑であり、工程が簡便であ
れば記憶機能の欠如或いは画質の基本的劣化がある。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明者等は、先に前面に電極を設けた光導電層からな
る感光体と、後面に電極が設けられた電荷保持層からな
る電荷保持媒体とを対向させて配置し、両電極間に電圧
印加した状態で像露光した後、電荷保持媒体を分離し、
電荷保持層面に像情報として蓄積される表面電位を増幅
し像再生出力させることにより極めて鮮明に情報を再生
しうろことを見出し、その電荷保持媒体について出願し
たく特願昭６３−１２７５５５号）。

本発明は、情報を液晶ポリマの分子レベルでの配向によ
り記録することができる情報記録媒体の提供を課題とす
る。

〔課題を解決するための手段〕

そのために本発明の情報記録媒体は、電極上に液晶ポリ
マ層を積層したことを特徴とする。

また本発明の情報記録再生方法は、前面に電極が設けら
れた光導電層からなる感光体と、感光体に対向し、後面
に電極が設けられた液晶ポリマ層からなる情報記録媒体
を配置し、両電極間への電圧を印加した状態で記録媒体
をその液晶相領域まで加熱しつつ像露光し露光パターン
を液晶ポリマの配向により記録した後、情報記録媒体を
分離して冷却あるいは露光後情報記録媒体を分離した後
冷却し、次いで記録された露光パターンを偏光手段を介
して再生することを特徴とする。

以下、本発明の情報記録媒体の構成材料とその形成方法
、および情報記録方法、情報記録再生方法について説明
する。

第１図は本発明の情報記録媒体の断面図、第２図は本発
明の他の情報記録媒体の断面図で、図中３は情報記録媒
体、１１は液晶ポリマ層、１３は電極、１４は絶縁層、
１５は支持体である。

本発明の情報記録媒体は液晶ポリマ層に情報を記録する
ものである。

液晶ポリマ層１１は、サーモトロピック（熱溶融型）液
晶を使用する。液晶ポリマは加熱されると固体状態から
液晶相、溶液相へと相転移していく０例えばポリエステ
ル系においては、液晶状態で粘性が非常に低くなり、ネ
マチンク液晶相を示すものである。

具体的にはポリエステル系では、例えばＸ７Ｇ（商品名
、イーストマンコダック社製）、エコノール（同、住人
化学工業■製）、Ｘｙｄａｒ（同、ダートコ日本石油化
学工業■製）、Ｖｅｃｔｒａ（同、セラニーズ、ポリプ
ラスチック社製）、ノバキエレート（同、三菱化成工業
■製）、ロッドラン（同、ユニチカ■製）　、Ｕｌ　ｔ
ｒａｘ　（同、ＢＡＳＦ社製）、出光ＬＣＰ　（同、出
光興産■製）東ソＬＣＰ　（同、東ソ社製）、またポリ
エステルアミド系のもの、ポリアゾメチン系等の主鎖型
液晶ポリマーの他、ポリメタクリレート、ポリアクリレ
ート、ポリシロキサン、ポリペプチド、ポリホスファゼ
ン、ポリエチルイミン等の骨格鎖に液晶性を有するメソ
ゲン基を導入した側鎖型液晶ポリマー、液晶コポリマー
を使用することができる。

さらに上記液晶ポリマーを二種以上混合するか、あるい
は液晶性を有する低分子液晶をポリマー中に混合したも
のを使用することができる。

第１図（イ）に示す液晶ポリマ層１１は、液晶ポリマを
電極基板１３上にコーティングすることにより形成され
、１μｍ〜数百μｍの膜厚とするとよい。

このようにして形成した液晶ポリマからなる情報記録媒
体に情報を記録するには、冷却固化した液晶ポリマを再
度液晶相温度領域に加熱しつつ、電圧印加する、あるい
は電圧印加後時間をおいて加熱することにより行われる
。液晶ポリマ層を加熱するには、例えば支持体１５中に
設けた抵抗加熱により加熱してもよく、また情報記録媒
体部のみを外部より加熱する手段を設けることにより加
熱してもよい、第１図（ロ）に示すように電圧印加部に
おいて液晶ポリマ分子の配向が変更されるものである。

上記の液晶ポリマには、その固体状態で絶縁性を有する
ものは電極基板上に直接コーティングするとよいが、絶
縁性の悪い液晶ポリマは、第２図に示すように絶縁層を
介して電極上に塗布される。

絶縁層１４は電荷の移動を抑えるため高絶縁性の絶縁性
樹脂からなるものであり、比抵抗で１０１４Ω・ｃｍ以
上の絶縁性を有することが要求される。

また絶縁層を構成する樹脂としては液晶ポリマの液晶領
域温度以上の耐熱性が要求されるとともに、その温度範
囲において一定時間情報電荷を保持することができる樹
脂である必要がある。

このような樹脂としては、例えば弗素樹脂、例えばポリ
テトラフルオロエチレン、弗素化エチレンプロピレン、
テトラフルオロエチレン−パーフルオロアルキルビニル
エーテル共重合体、またポリイミド樹脂、ポリエーテル
エーテルケトン樹脂、ポリパラキシリレン等を使用する
こともできる。

まず電極１３上、および液晶ポリマ層上に積層される絶
縁層１４は、電極上に蒸着、スパッタ法等により、また
は溶剤に熔解させてコーティング、ディッピングするこ
とにより層形成することができる。また上記ポリマーの
フィルムを接着剤等を介して貼着することにより層形成
させてもよい。

膜厚は電荷のトンネリング現象が生しない膜厚とする必
要があり、少なくとも１０００Å以上の膜厚とするとよ
い。

また絶縁層は予めその表面をラビング処理、配向剤等を
使用して配向処理を行っておくとよい。

尚、絶縁層をポリイミド膜とすれば耐熱性を有し、また
より配向効果を高めることができるので好ましい、この
ポリイミド膜は、ポリアミック酸を使用し、塗布後、加
熱処理することにより形成してもよく、その配向処理方
向を直交させてフィルム状の絶縁層を積層するとよい。

絶縁層は電極、また後述する感光体からの放電電荷等の
液晶ポリマ相への注入を防止するものであり、また感光
体からの放１ｉｉｔ荷等を保持することにより、像露光
部での配向を可能とするものである。

支持体１５は、情報記録媒体３を強度的に支持するもの
であり、液晶ポリマ層を支持することができるある程度
の強度を存していれば、その材質、厚みは特に制限がな
く、例えば可撓性のあるプラスチックフィルム、或いは
硝子、プラスチックシート等の剛体が使用され、光透過
性、液晶ポリマ溶融温度での耐熱性が要求される。具体
的には、情報記録媒体３がフレキシブルなフィルム、テ
ープ、ディスク形状をとる場合には、フレキシブル性の
あるプラスチックフィルムが使用され、強度が要求され
る場合には剛性のあるシート、ガラス等の無機材料等が
使用される。

また支持体の他方の面には、必要に応じて反射防止効果
を有する層を積層するか、また反射防止効果を発現しう
る膜厚に支持体等を調整するか、更に両者を組み合わせ
ることにより反射防止性を付与するとよい。

電極１３は支持体１５上に形成され、透明、又は半透明
であることが必要であり、上記同様に耐熱性が要求され
、その材質は比抵抗値が１０ｈΩ・Ｃ１１以下であれば
限定されな（、無機金属導電膜、無機金属酸化物導電膜
、四級アンモニウム塩等の有機導電膜等である。このよ
うな電極は薄着、スパフタリング、ＣＶＤ、コーティン
グ、メツキ、デインピング、電解重合等の方法により形
成される。またその膜厚は電極を構成する材料の電気特
性、および情報記録の際の印加電圧により変化させる必
要があるが、例えば１００〜３０００人程度であり、支
持体と液晶ポリマ層との間の全面、或いは液晶ポリマ層
の形成パターンに合わせて形成される。

次ぎに本発明の情報記録媒体への情報記録方法について
説明する。

第３図は情報記録方法を説明するための図で、図中１は
感光体、５は元厚電層支持体、７は感光体電極、９は光
導電層、１７は電源である。

まず１ｆｉ厚のガラスからなる光導電層支持体５上に１
０００人厚の酸化インジューム錫ＣＩＴＯ）からなる透
明な感光体電極７を形成し、この上に１０μｍ程度の光
導電層９を形成して感光体１を構成している。

同図（イ）に示すようにこの感光体１に対して、１０μ
ｍ程度の空隙を介して情報記録媒体３が配置される。

次いで同図（ロ）に示すようにｉｉｉ源１７により電極
７．１３間に電圧を印加する。暗所であれば光導電層９
は高抵抗体であるため、空隙に加わる電圧がパッシェン
の法則に従う放電開始電圧以下であれば、ｔｉ間には何
の変化も生じない、また放電開始電圧以上の電圧が外部
電源により空隙に印加されると放電が起こり、情報記録
媒体表面に電荷が蓄積され、放電開始電圧に下がるまで
その状態が続き、カブリ電荷となる。

またこの情報記録媒体への記録に際して、情報記録媒体
を例えば支持体中に埋設した抵抗加熱（図示せず）によ
り加熱し、液晶ポリマを液晶相を示す温度まで加熱する
ことが必要である。この温度領域状態て、感光体１側よ
り光１８が入射すると、光が入射した部分の光導電層９
は導電性を示し放電が生じ、絶縁層表面に電荷が蓄積さ
れると共に、液晶ポリマ層における電荷蓄積部位におい
て液晶ポリマ分子の配向が生じる。また予め均一なカブ
リ電荷がある場合でも、光が入射した部分では更に電荷
が蓄積されるので、未露光部とのコントラストにより情
報を記録することができる。

また上記のように像！荷の放電による形成に際しては、
液晶ポリマによって低電圧で作動するものもあるので、
印加電圧を設定するにあたっては感光体、空気ギャップ
、情報記録媒体間における電圧配分を適宜設定すること
により、液晶ポリマ層にかかる電圧配分をその作動電圧
領域に設定するとよい。

このようにして液晶ポリマ層に情報を記録した段階で電
源１７をＯＦＦとし、情報記録媒体３を感光体ｌから剥
離し、同図（ニ）に示すように冷却することにより液晶
ポリマにおける記録状態を固定化することができる。

この他、同図（ホ）に示すように加熱しない状態で電圧
印加を行い情報記録媒体３を感光体から剥離した後、同
図（へ）に示すように情報記録媒体３を加熱した後、冷
却することで固定化することもできる。

この情報記録方法は面状アナログ記録とした場合、液晶
ポリマ分子レベルでの配向が得られるので銀塩写真法と
同様に高解像度が得られ、また露光パターンは液晶ポリ
マ層における配向の形で保時されるので、長期間保存さ
れる。

本発明の情報記録媒体への情報入力方法としては高解像
度静電カメラによる方法、またレーザーによる記録方法
がある。情報光は感光体側から入射されてもよいし、ま
た情報記録媒体側から入射されてもよいものである。ま
ず高解像度静電カメラは通常のカメラに使用されている
写真フィルムの代わりに、感光体ｌと、情報記録媒体３
とにより記録部材を形成するもので、機械的なシャッタ
も使用しうるし、また電気的なシャッタも使用しうるち
のである。またプリズムにより光情報を、Ｒ，Ｇ、Ｂ光
成分に分離し、平行光として取り出すカラーフィルター
を使用し、Ｒ，Ｇ、Ｂ分解した情報記録媒体３セントで
１コマを形成するか、または１平面上にＲ，Ｇ、Ｂ像を
並べて１セントで１コマとすることにより、カラー逼影
することもできる。

またレーザーによる記録方法としては、光源としてはア
ルゴンレーザー（５１４，４８８ｎｍ）、ヘリウム−ネ
オンレーザ−（６３３ｎｍ）、半導体レーザー（７８０
ｎｍ、８１０ｎｍ等）が使用でき、感光体と情報記録媒
体を面状で表面同士を密着させるか、一定の間隔をおい
て対向させ、電圧印加する。この状態で画像信号、文字
信号、コード信号、線画信号に対応したレーザー露光を
スキャニングにより行うものである。画像のようなアナ
ログ的な記録は、レーザーの光強度を変調して行い、文
字、コード、線画のようなデジタル的な記録は、レーザ
ー光の０Ｎ−ＯＦＦ制御により行う。また画像において
網点形成されるものには、レーザー光にドツトジェネレ
ーター０Ｎ−ＯＦＦ制御をかけて形成するものである。

尚、感光体における光導電層の分光特性は、パンク口マ
ティソりである必要はなく、レーザー光源の波長に感度
を有していればよい。

次ぎに情報記録媒体に記録された情報の再生方法につい
て説明する。

第４図は情報記録再生方法における電位読み取り方法の
例を示す図で、第１図と同一番号は同一内容を示してい
る。なお、図中、２０はレーザー２１は１ノ４波長板、
２２はアナライザー、２３は光検出器である。

情報を記録した情報記録媒体から情報を再生するには、
情報記録媒体における電極を接地する共に、レーザー２
０を情報記録媒体下部より情報記録媒体を走査させ、１
７４波長板２１、アナライザー２２からなる偏光手段を
その光路中に配置し、偏光されたレーザー光を光検出器
２３により検出することにより液晶ポリマ層に蓄積され
た情報を再生することができる。

自然光による再生の場合には、レーザー光を偏光手段を
介して情報記録媒体を走査し、その透過光を上記同様に
して再生するとよい。

〔作用及α発明の効果〕

情報記録媒体における液晶ポリマ層は、サーモドロピン
ク（熱溶融型）液晶からなり、液晶相温度とすると例え
ばポリエステル系においてはネマチック液晶相を示し、
この液晶状態で粘性が非常に低くなるものである。この
段階で電圧印加されると分子の配向を生じるものであり
、温度を下げることによりその配向した分子配列が残存
し、メモリー効果を有するものである。

本発明はこの液晶ポリマ層を有する情報記録媒体を使用
することにより、情報記録媒体を加熱しつつ、情報光を
入射させる、あるいは情報光による露光が終了した後、
時間をおいて加熱することにより液晶ポリマ分子の配向
を生じさせ、情報光を液晶ポリマの配向の形で記録しう
ろことを見出したものである。

このようにして液晶ポリマ層に情報を記録した情報記録
媒体から情報を再生するには、レーザー光、自然光等に
より、偏光子を介して容易に再生することができるもの
で、静電荷単位での情報を液晶ポリマ分子レベルでの記
録をするものであり、また記録された情報はポリマの分
子配列が冷却されることにより固定化されるので、安定
して保存されるものである。また情報は連続調の画像と
しても記録することができ、また（０・１）信号、文字
信号としても記録、再生しうる高解像性を有する情報記
録媒体となしえるものである。

以下、実施例を説明する。

〔実施例１〕 １ＩＩ１１１厚のガラス基板上に、スパッタ法により酸
化インジーラム錫（ＩＴＯ）電極を１０００人の膜厚で
積層する。その電極上に７クリレートを主骨格としてメ
ソゲン基を持った からなる繰り返し単位を有する液晶ポリマ（相転移温度
℃、ｇ３６ｎ１０８ｉ）を、メチルエチルケトン混合溶
媒により３０％溶液としてブレードコーターにより、乾
燥膜厚１０μｍとなるように塗布し、本発明の情報記録
媒体を作製した。

〔実施例２〕 第３図に示すように、後述する参考例１で作製した感光
体１と、実施例１で作製した情報記録媒体とを、膜厚１
０μｍのポリエステルフィルムをスペーサーとし、情報
記録媒体表面を上記感光体の光導電層面に対向させ、接
地した０次いで５０℃の加熱プレート（図示せず）上に
情報記録媒体設置し、次いで両電極間に感光体側を負、
液晶ポリマ層側を正にして、６００Ｖの直流電圧を印加
し、電圧の印加状態で、感光体側より照度１０００ルツ
クスのハロゲンランプを光源とする露光を１秒間行い、
液晶ポリマ層への情報記録を行った。

このように情報を記録した情報記録媒体を、第４図に示
すようにアルゴンレーザー２０を使用して、液晶ポリマ
層における露光パターンを明瞭に再生することができた
。

〔参考例〕

ポリ−Ｎ−ビニルカルバゾール１０ｇ（西南香料（株）
製）、２，４．７−トリニト口フルオレノン１０ｇ、ポ
リエステル樹脂２ｇ（バインダー：バイロン２００東洋
紡（株）製）、テトラハイドロフラン（ＴＨＦ）９０ｇ
の組成を有する混合液を暗所で作製し、ＩｎｚＯｓ−５
ｎＯ□を約１０００人の膜厚でスパンターしたガラス基
板（Ｉｎ厚）に、ドクターブレードを用いて塗布し、６
０℃で約１時間通風乾燥し、膜厚約１０μｍの光導電層
を有する感光層を得た。又完全に乾燥を行うために、更
に１日自然乾燥を行って用いた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の情報記録媒体の模式断面図、第２図は
本発明の他の情報記録媒体の模式断面図、第３図は情報
記録方法を説明するための図、第４図は情報再生方法を
説明するための図である。 １は感光体、３は情報記録媒体、５は光導電層支持体、
７は感光体電極、９は光導電層、１１は液晶ポリマ層、
１３は電極、１５は支持体、１７は電源、１８はパター
ン露光光、２０はレーザー光、２１．２２は偏光手段、
２３は光検出器。 兇 匈 （イ） 第３図 （ハ） （浄即） 浦 図 （か） （八２ （加琳、ン 擦 斗 図 二ｐう−７２７ ン４

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）電極上に液晶ポリマ層を積層したことを特徴とす
   る情報記録媒体。
2. （２）前面に電極が設けられた光導電層からなる感光体
   と、感光体に対向し、後面に電極が設けられた液晶ポリ
   マ層からなる情報記録媒体を配置し、両電極間への電圧
   を印加した状態で記録媒体をその液晶相領域まで加熱し
   つつ像露光し露光パターンを液晶ポリマの配向により記
   録した後、情報記録媒体を分離して冷却あるいは露光後
   情報記録媒体を分離した後冷却し、次いで記録された露
   光パターンを偏光手段を介して再生することを特徴とす
   る情報記録再生方法。