JPH0258633B2

JPH0258633B2 -

Info

Publication number: JPH0258633B2
Application number: JP352681A
Authority: JP
Inventors: Kunio Yasumi
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 1981-01-13
Filing date: 1981-01-13
Publication date: 1990-12-10
Also published as: JPS57116386A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、加熱により可逆的に画像の表示、消
去が可能な画像表示体に関する。

従来、画像表示体としては、液晶、発光ダイオ
ード、ネオン管、タングステン電球等を用いたも
のが一般に利用されている。これらは、通電する
ことにより画像を表示しており、画像を持続して
表示するためには、通電し続けなければならな
い。その上、これらは比較的高価である。

また、加熱すると発色し、冷却すると消色する
化学物質を利用した画像表示体も種々開発されて
いる。これらにおいても、発色状態を持続させる
ためには、常に前記物質を加熱しつづけなければ
ならない。

このため、前述のいずれの画像表示体もエネル
ギーを多消費するという問題を含んでいる。

これに対し近年、加熱温度の違いにより可逆的
に白濁状態、透明状態が繰り返され、かつ特定温
度以下においていずれかの状態が安定保持される
感熱材が見い出されている。

この感熱材は、熱可塑性樹脂などからなるマト
リツクス材と、該マトリツクス材中に分散されて
いる有機低分子物質からなり、特定温度t₀以上に
保持した場合には、その温度に応じて状態が変化
する性質を有している。すなわち、この感熱材は
t₀より高い温度に二つの状態転移温度t₁，t₂（t₁＜
t₂）を有しており、t₂以上に加熱保持した後t₀以
下に冷却すると白濁し、最大遮光状態となる。一
方、この白濁状感熱材を、t₁以上t₂未満の温度範
囲に加熱保持した後t₀以下に冷却すると、感熱材
は透明になる。

そしてまた、前記白濁状感熱材を、t₀以上t₁未
満の温度範囲に加熱保持した後t₀以下に冷却する
場合は、加熱保持温度がt₀からt₁に上昇するにつ
れて、冷却した時の感熱材の白濁度は、最大遮光
状態の白濁度から透明に到るまでの連続的な中間
白濁度を示す。

このような感熱材の前記状態変化は、主として
感熱材中の有機低分子物質の変化に基づいてい
る。

そして、前記感熱材を用いて、画像情報の記録
および消去が繰り返しできる感熱性記録材料が提
案れているが、具体的な製品は開示されていな
い。

本発明は、前記感熱材を用いて画像の表示、消
去が可能である画像表示体を提出することを目的
としてなされたもので、従来の画像表示体と異な
り、加熱し、ついで放冷して表示した画像が、そ
の後一般的環境状態で安定して保持されるという
特徴をもつている。

より詳しく述べると、本発明の画像表示体の一
つは、基板上に積層され、異なる温度への加熱お
よびその後の放冷により、その加熱温度に応じて
均一な透明表面あるいは白濁表面となり、その表
面を選択的に前記いずれかの温度に加熱し、つい
で放冷することにより画像を表示し得る感熱材層
と、この感熱材層および前記基板間に介装され、
前記感熱材層を選択的に前記のいずれかの温度に
加熱する、顕像化すべき画像と同一形状に形成さ
れている第一抵抗発熱体と、この第一抵抗発熱体
の周辺に位置するように前記感熱材層および前記
基板間に介装され、前記感熱材層を前記のいずれ
かの温度に加熱するための第二抵抗発熱体とを有
するものであり、一つは、基板上に積層され、異
なる温度への加熱およびその後の放冷により、そ
の加熱温度に応じて均一な透明表面あるいは白濁
表面となり、その表面を選択的に前記いずれかの
温度に加熱し、ついで放冷することにより画像を
表示し得る感熱材層と、この感熱材層および前記
基板間に介装され、前記感熱材層を選択的に前記
のいずれかの温度に加熱する、顕像化すべき画像
と同一形状に形成されている第一抵抗発熱体と、
この第一抵抗発熱体の周辺に位置するように前記
感熱材層および前記基板間に介装され、前記感熱
材層を前記のいずれかの温度に加熱するための第
二抵抗発熱体と画像にコントラストをつけるため
の基板の近傍に配設されている有色材層とを有す
るものであり、一つは、基板の近傍に配設され画
像を形成している有色材と、前記基板上に積層さ
れ、異なる温度への加熱およびその後の放冷によ
り、その加熱温度に応じて、前記有色材の画像を
可視状態にする均一な透明表面あるいはその画像
を不可視状態にする均一な白濁表面になる感熱材
層と、この感熱材層および前記基板間に介装さ
れ、前記感熱材層を全面にわたつて前記いずれか
の温度に均一に加熱する抵抗発熱体とを有するも
のである。

本発明に用いられる感熱材は前述のようにマト
リツクス材と有機低分子物質とからなる均一な混
合物であり、マトリツクス材と有機低分子物質の
混合割合は重量比で３：１〜16：１である。

前記マトリツクス材としては、ポリエステ、ポ
リアミド、ポリアクリート、ポリメタクリレー
ト、ポリスチレン、シリコン樹脂、ポリ塩化ビニ
ル、塩化ビニリデン−塩化ビニル共重合体、塩化
ビニリデン−アクリロニトリル共重合体等の熱可
塑性樹脂から選択された一種又はそれ以上の重合
体を用いることができる。

前記有機低分子物質としては、飽和あるいは不
飽和モノおよびジカルボン酸またはこれらのエス
テル、アミドおよびアンモニウム塩；飽和あるい
は不飽和ハロゲン化脂肪酸またはこれらのエステ
ル、アミドおよびアンモニウム塩；アリールカル
ボン酸またはこのエステル、アミドおよびアンモ
ニウム塩で、炭素数が10〜30の有機化合物から選
択された一種またはそれ以上の物質を用いること
ができる。

特に好ましい物質としては、パルミチン酸、ス
テアリン酸、アラキン酸、ベヘン酸等の直鎖飽和
高級脂肪酸、またはそれらのエステル、アミドお
よびアンモニウム塩が挙げられる。

なお、本明細書では有機低分子物質とは100〜
700の分子量を有する有機化合物をいう。

以下、本発明の各々の画像表示体について実施
例を挙げ、図面を参照しながら詳述する。

実施例１この実施例は、基板、発熱体および感熱材層か
らなる特許請求の範囲１の画像表示体の一実施例
である。

第１図は、この一実施例の画像表示体１Ａの断
面図であり、第２図は前記画像表示体１Ａの基板
２と、感熱材層３の間に介装された第一抵抗発熱
体４および第二抵抗発熱体５を示す図である。

セラミツク、ガラス等の耐熱性材料からなる基
板２上に、第２図に示すように、例えばＡなる画
像を表わす第一抵抗発熱体４を、スクリーン印刷
などの厚膜製造技術あるいは真空蒸着法などの薄
膜製造技術により形成する。さらに、この第一抵
抗発熱体４の周辺に、第二抵抗発熱体５を、前記
第一抵抗発熱体４を形成する方法と同様な方法で
形成する。

前記抵抗発熱体４，５は、製造技術の違いによ
り材料が異なつており、厚膜製造技術では、酸化
ルテニウム、銀−パラジウム等が用いられ、薄膜
製造技術では、窒化タンタル、タングステン、ニ
ツケルクロム、酸化スズ等が用いられる。

また、前記抵抗発熱体４，５を、タングステン
若しくはニツケルクロムの線材で構成することも
可能である。

ところで、前記第二抵抗発熱体５は、一つの連
続した抵抗発熱体であるか、あるいは、独立した
回路をもつ複数の抵抗発熱体の集合体である。そ
して、この第二抵抗発熱体５は、第一抵抗発熱体
４の周辺部の感熱材層３を加熱することにより、
その表面状態を変化させて、第一抵抗発熱体４と
密接した感熱材層３の部分を顕像化させる作用
と、第一抵抗発熱体４とともに感熱材層３を加熱
して均一表面状態を形成することにより画像を消
去する作用を有している。

ついで、第２図に示すように、第一抵抗発熱体
４の出力端子と、複数の第二抵抗発熱体５の出力
端子とを、共通接続して一つの出力端子p₀として
接地するように配設する。さらに各々の抵抗発熱
体４，５の入力端子P₁，P₂，P₃を図示しない駆
動回路により、各々の抵抗発熱体４，５に選択的
にあるいは同時に通電させられるように配設す
る。また、前記抵抗発熱体４，５は、供給電流を
制御することにより温度制御が可能になつてい
る。

ついで、前記抵抗発熱体４，５を含めた基板上
に、前述の感熱材を例えばキヤステイング法など
により塗布して、膜厚５〜50μm好ましくは10〜
30μmの感熱材層３を形成する。

さらに、このように製造された画像表示体１
を、湿気、酸素、紫外線などによる化学的劣化お
よび衝撃、摩擦などによる機械的劣化から保護す
るために、感熱材層３上に保護層６を設けること
は好ましい。この保護層は、光透過性の良好なシ
リコン樹脂等を塗布するかあるいはポリエチレン
テフタートフイルムなどを接着するかして形成す
る。

つぎに、本発明の画像表示体１Ａの操作方法を
説明する。

まず、全面白濁状態の感熱体層３に、画像を透
明状態として表示する場合について述べる。

第一抵抗発熱体４に適当な電流を供給し、この
第一抵抗発熱体４を前述のt₁以上t₂未満に発熱さ
せる。この結果、第一抵抗発熱体４に密接してい
る感熱材層部分は、第一抵抗発熱体４と同形状に
加熱されついで放冷されると透明化する。こうし
て、この実施例では画像Ａが透明状部分として表
示される。この画像Ａは、常温で安定して保持さ
れる。

なお、感熱材層の放冷は、通常感熱材層を常温
に放置することにより成される。

一方、画像を白濁状態として表示する場合は、
第二抵抗発熱体５に適当な電流を供給し、この第
二抵抗発熱体５を前述のt₁以上t₂未満に発熱させ
ることにより、第一抵抗発熱体と密接している感
熱体層を除いたその周辺部分の感熱体層３を透明
化して画像Ａを表示する。

ついで、この画像Ａを消去するためには、前記
いずれの表示方法においても、第一抵抗発熱体４
および第二抵抗発熱体５に同時に適当な電流を供
給し、前記各々の抵抗発熱体４，５を前述のt₂以
上に発熱させる。この結果、前記各々の抵抗発熱
体４，５と密接している、透明部分を含めた感熱
材層３は均一に加熱され、ついで放冷されると均
一に白濁化する。こうして感熱材層３は全面白濁
化され、画像は消去される。

また、全面透明状態の感熱体層３に、画像を表
示する場合も、前記各々の抵抗発熱体をそれぞれ
適当な温度に発熱させて、前述と同様な操作によ
り画像表示をすることができる。

実施例２この実施例は、実施例１の画像表示体にさらに
有色材層が設けられた特許請求の範囲２の画像表
示体の一実施例である。

第３図はこの一実施例の画像表示体１Ｂの断面
図である。

実施例１と同様に、基材２に抵抗発熱体４，５
を配設し、さらにその上に第３図ａに示すように
有色材層７を公知の印刷技術等で形成する。

前記有色材層７は、画像を表示した際、画像に
コントラストをつけるために設けるものであり、
前記抵抗発熱体４，５の発熱温度に耐える材質で
あれば良い。そして、その材料としては有機物
質、無機物質およびこれらの混合物等を広く用い
ることができる。具体的には、例えばカーボン粉
末をエポキシ樹脂に混合して塗布した黒色の着色
材層等が挙げられる。

なお、前記有色材層７は、基板２の近傍に配設
されていればよく、抵抗発熱体４，５が透明であ
る場合は、基板上に有色材層を配設し、その上に
抵抗発熱体を配設することもできる。

また、この有色材層７は、必要に応じて複数の
層とすることもできる。

ついで有色材層７上に、実施例１と同様に感熱
材層３および保護層６を形成する。

このように作成された有色材層７を含む画像表
示体１Ｂを、実施例１と同様に操作させると感熱
材層３の透明化部分が有色状態で表れるので、表
示された画像にコントラストがつき、画像が読み
とりやすくなる。

なお、基材２が透明で、さらに抵抗発熱体４，
５が酸化スズなどの透明材料で形成されている場
合は、有色材層７は、第３図ｂに示すように、透
明基板２の下面に形成することができる。このよ
うな構成の画像表示体１Ｃでは、着色材の材質に
耐熱性が要求されていない。また、この有色材層
７をフイルム状に形成し基板に密着させて使用す
る場合は、交換が容易になるので、場合に応じて
種々の色調の有色材を用いることができる。

実施例３この実施例は、表示すべき画像と同一形状に有
色材を形成し、感熱材層を透明化することにより
有色材を可視状態とし、感熱材層を白濁化するこ
とにより有色材を不可視状態とする特許請求の範
囲３の画像表示体の一実施例である。

第４図は、この一実施例の画像表示体１Ｄの断
面図および正面図である。

基材２上に、基材２の全域にわたつて連続した
抵抗発熱体８を配設する。さらにその上に第４図
に示すように、表示すべき画像と同一形状に有色
材９を形成する。ついでその上に、実施例１と同
様に感熱材層３および保護層６を形成する。

なお、前記有色材９は、基板２の近傍に配設さ
れていればよく、抵抗発熱体８が透明である場合
は、基板上に表示すべき画像と同一形状に有色体
９を形成し、その上に抵抗発熱体８を配設するこ
ともできる。

つぎに、この様に作成された画像表示体１Ｄの
操作方法を説明する。抵抗発熱体８は適当な電流
を供給し、この抵抗発熱体８をt₁以上t₂未満に発
熱させる。この結果、感熱材層３は全面加熱され
ついで放冷されると透明化して、有色材９が可視
状態となり画像が表示される。

ついで、この有色材９を不可視状態にすること
により画像を消去する方法を述べる。

前述に準じた操作により、抵抗発熱体８をt₂以
上に発熱させて、感熱材層３を白濁化させる。こ
の結果、有色材９は不可視状態となり、画像は消
去される。

以下に、本発明の各々の画像表示体の応用例に
ついてのべる。

本発明の各々の画像表示体を、屋外で用いる場
合は、衝撃、風雨、紫外線などの過酷な劣化要因
から表示体を保護するために、第５図に示すよう
な下壁を備えて上部が透明体からなる箱体中に設
置することは好ましい。

さらに、この構成の画像表示体において、前記
箱体中に光源を置くことにより、画像表示をより
明るくすることが出来る。

上述のように、本発明の画像表示体は、いずれ
も、画像の顕像時に通電するだけである。そし
て、一度顕像化された像は常温では常に安定保持
されるので、消費エネルギーがきわめて少なくて
すむ。さらに、本発明の画像表示体は構成がきわ
めて簡単であるので製造が容易であり、その上材
料が安価であるのでコストが低いという利点があ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、実施例１の画像表示体の断面図、第
２図は前記画像表示体の抵抗発熱体の配設例を示
す図、第３図ａ，ｂは実施例２の画像表示体の断
面図、第４図ａは実施例３の画像表示体の断面
図、ｂはその正面図、第５図は、本発明の画像表
示体の応用例の断面図である。１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ……画像表示体、２…
…基板、３……感熱材層、４，５，８……抵抗発
熱体、７……有色材層、９……有色材。

Claims

【特許請求の範囲】１基板上に積層され、異なる温度への加熱およ
びその後の放冷により、その加熱温度に応じて均
一な透明表面あるいは白濁表面となり、その表面
を選択的に前記いずれかの温度に加熱し、ついで
放冷することにより画像を表示し得る感熱材層
と、この感熱材層および前記基板間に介装され、
前記感熱材層を選択的に前記のいずれかの温度に
加熱する、顕像化すべき画像と同一形状に形成さ
れている第一抵抗発熱体と、この第一抵抗発熱体
の周辺に位置するように前記感熱材層および前記
基板間に介装され、前記感熱材層を前記のいずれ
かの温度に加熱するための第二抵抗発熱体とを有
する画像表示体。２基板上に積層され、異なる温度への加熱およ
びその後の放冷により、その加熱温度に応じて均
一な透明表面あるいは白濁表面となり、その表面
を選択的に前記いずれかの温度に加熱し、ついで
放冷することにより画像を表示し得る感熱材層
と、この感熱材層および前記基板間に介装され、
前記感熱材層を選択的に前記のいずれかの温度に
加熱する、顕像化すべき画像と同一形状に形成さ
れている第一抵抗発熱体と、この第一抵抗発熱体
の周辺に位置するように前記感熱材層および前記
基板間に介装され、前記感熱材層を前記のいずれ
かの温度に加熱するための第二抵抗発熱体と、画
像にコントラストをつけるための、基板の近傍に
配設されている有色材層とを有する画像表示体。３基板の近傍に配設され、表示すべき画像と同
一形状に形成されている有色材と、前記基板上に
積層され、異なる温度への加熱およびその後の放
冷により、その加熱温度に応じて、前記有色材を
可視状態にする均一な透明表面あるいはその有色
材を不可視状態にする均一な白濁表面になる感熱
材層と、この感熱材層および前記基板間に介装さ
れ、前記感熱材層を全面にわたつて前記いずれか
の温度に均一に加熱する抵抗発熱体とを有する画
像表示体。