JPH0980389A - 誘電体記録素子及びそれを用いた画像形成方法 - Google Patents

誘電体記録素子及びそれを用いた画像形成方法

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JPH0980389A
JPH0980389A JP7239803A JP23980395A JPH0980389A JP H0980389 A JPH0980389 A JP H0980389A JP 7239803 A JP7239803 A JP 7239803A JP 23980395 A JP23980395 A JP 23980395A JP H0980389 A JPH0980389 A JP H0980389A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 一回の画像露光により多数枚の可視画像の形
成が可能で、カラー化、高速化、潜像の長期安定保存
化、高解像力化等が可能で、画像の随時書き込み、消去
が可能な記録素子及び該記録素子を用いた画像形成方法
を提供すること。 【解決手段】 強誘電性及びホトクロミズムを示す有機
誘電体層の一方の面にのみ導電層を有する支持体を設け
た誘電体記録素子。ポーリング処理した該誘電体記録素
子に、抗電場以下の逆電場を印加しながら画像情報を光
で書き込むことにより、光照射部分のホトクロミズムで
誘起される双極子の配向方向の反転に伴って生じる表面
電荷密度の差、或いは帯電処理による受容電位の差を利
用して静電トナー付着させて可視画像を形成する方法。
有機誘電体層の双極子を同一方向に揃えた該誘電体記録
素子に、該誘電体層の強誘電性を示す温度において光書
き込むことにより、光照射部分のホトクロミズムで誘起
される双極子の配向変化から生じる帯電処理に対する受
容電位の変化、或いは電子写真用トナーの付着力の変化
を利用して、書き込み画像上にトナーを付着させ画像を
形成する方法。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、光照射による画像
書き込みによって潜像を形成でき、電子写真法により当
該潜像を可視化できる誘電体記録素子であって、しかも
形成した潜像の長期保存が可能で、連続的に多数枚の複
写が可能な誘電体記録素子に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に、複写機やプリンターに使用され
ている画像形成法の一つである電子写真法は、光導電体
表面を帯電させた後、画像露光、トナー現像処理を経
て、光導電体上のトナー像をフィルムや普通紙等へ転
写、転写されたトナー画像を定着し可視画像を形成す
る。再び同一の可視画像を形成させるためには、光導電
体に付着したトナーをクリーニングしてから再度帯電
後、画像露光転写、定着等の同一工程を繰り返すことに
より行われる。
【0003】現在、使用されている電子写真法による記
録法は、光導電体より成る感光層を有する感光体を、帯
電、画像露光により感光体の感光層上に静電的潜像を形
成し、これを静電トナーによる現像処理、転写、定着処
理を行ない可視画像を形成する。同一画像を複数枚作成
するためには、前記工程を総て繰り返さなければならな
い。そのため、同一画像を複数枚作成する場合、複写速
度に限界が生じ、高速複写は困難である。
【0004】この問題を解決するために、「フォトグラ
フィック・サイエンス・アンド・エンジニアリング(Ph
otographic Science and Engineering)」第25巻(1981
年)第35〜39頁及び第209〜215頁には、メモリー性を有
する電子写真感光体が提案されている。この方法によれ
ば、一回の画像露光を行えば、その後は、現像〜定着の
前記工程を繰り返すことにより複数枚の複写が可能であ
る。しかしながら、この文献に記載の電子写真感光体
は、画像露光により形成した潜像の長期保存ができず、
また、メモリー性にも問題があり、明室における保存が
不可能であり、また、耐刷性、環境安定性も悪く、実用
化には至っていない。
【0005】また、強磁性材料を用い、その磁化率の大
小によりメモリー性の潜像を形成し磁性トナーを用いて
現像を行い、転写、定着して一回の画像書き込みで複数
枚の可視画像が得られるプリンター{ReproMG8000(岩
崎通信機製)、VaripressM450(Bull-Nipson社製)}が
実用化されている。 しかしながら、この方法は、書き
込みヘッドに磁気ヘッドを用いるため、解像力に限界が
あり、また、カラー磁性トナーの作成が困難なため、カ
ラー画像が作成できないという致命的な欠点を有してい
る。
【0006】更に、特開平5−221139号公報に
は、有機強誘電体を用いた記録素子を採用することによ
って、連続複写が可能で潜像の保存が可能な記録方法が
提案されている。しかしながら、この方法では、有機誘
電体層をポーリング(双極子配向)処理した後、画像の
書き込みにおいて、光を照射し、露光部分をキューリー
点(Tc)以上に加熱して潜像を形成するため、熱の拡
散等により、記録密度、解像力を向上させることが困難
である。更に、書き込み部がキューリー点以上に加熱さ
れるため、耐久性にも問題がある。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する課題は、一回の画像露光により多数枚の可視画像の
形成が可能で、カラー化、高速化、潜像の長期安定保存
化、高解像力化等が可能で、画像の随時書き込み、消去
が可能な記録素子及び該記録素子を用いた画像形成方法
を提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために、強誘電性及びホトクロミズムを示す有機誘
電体層の一方の面にのみ導電層を有する支持体を設けた
誘電体記録素子を提供する。
【0009】また、本発明は上記課題を解決するため
に、前記の構成の誘電体記録素子に対し、電場を印加す
ることにより該有機誘電体層の双極子を同一方向に揃え
た後、抗電場以下の逆電場を印加しながら光を照射する
ことにより、(1)光照射部分のホトクロミズムで誘起
される双極子の配向方向の反転に伴う有機誘電体層内に
おける双極子の配向方向の相違によって生じる表面電荷
密度の差、又は(2)光照射部分のホトクロミズムで誘
起される双極子の配向方向の反転によって生じた表面電
荷密度に差を有する有機誘電体層に、更に帯電処理を施
すことによって生じる受容電位の差、を利用して静電ト
ナーを付着させて可視画像を形成する画像形成方法(以
下、本発明の画像形成方法Aという。)を提供する。
【0010】更に、本発明は上記課題を解決するため
に、前記の構成の誘電体記録素子に対し、電場を印加す
ることにより該有機誘電体層の双極子を同一方向に揃え
た後、該誘電体層の強誘電性を示す温度において光書き
込みを行うことにより生じる(1)光による書き込み部
分のホトクロミズムで誘起される双極子の配向変化から
生じる帯電処理に対する受容電位の変化、又は、(2)
電子写真用トナーの付着力の変化を利用して、書き込み
画像上にトナーを付着させ画像を形成する画像形成方法
(以下、本発明の画像形成方法Bという。)を提供す
る。
【0011】
【発明の実施の形態】本発明の誘電体記録素子は、後述
する有機誘電体層を構成する材料を、クロロホルム、ア
セトン等の有機溶媒に溶解し、その溶液をデイッピング
法、バーコート法、ロールコート法、スプレイコート
法、スピンコート法等により導電層を有する基板上に、
乾燥膜厚が数十μm以下になるように塗布することによ
って製造することができる。
【0012】本発明の誘電体記録素子を構成する支持体
は、必要な機械的強度及び平滑性を有し、かつ、導電性
を有するものであれば良く、また、プラスッチック、
紙、その他絶縁性基体上に導電性膜を積層したものであ
っても良い。また、導電性膜は、ナイロン等の繊維で一
定方向に擦ったラビング配向処理したポリイミド配向
膜、又はSiO2 等による斜方蒸着による配向膜を必要
に応じて有していてもよく、ホモジニアス配向が得られ
る処理が表面に施されているものであれば良い。
【0013】配向処理を施した基板を本発明の誘電体記
録素子に使用することによって、ポーリング(双極子配
向)処理による双極子の配向を補助し、ポーリング(双
極子配向)処理による配向をより容易に行うことができ
る。
【0014】本発明の誘電体記録素子を構成する強誘電
性及びホトクロミズムを示す有機誘電体層は、例えば、
(1)ホトクロミズムを示す化合物と強誘電性を示す化
合物を含有する組成物から成るもの、(2)強誘電性を
示す置換基とホトクロミズムを示す官能基を側鎖に有す
る側鎖型高分子液晶から成るもの、(3)強誘電性を示
す液晶性基(メソゲン基)とホトクロミズムを示す官能
基とが結合した置換基を側鎖に有する側鎖型の高分子液
晶から成るもの、(4)ホトクロミズムを示す官能基を
一構成要素とする強誘電性を示す液晶性基(メソゲン
基)を側鎖に有する側鎖型の高分子液晶から成るもの、
が挙げられる。
【0015】ホトクロミズムを示す化合物と強誘電性を
示す化合物を含有する組成物から成る有機誘電体層
(1)としては、例えば、(1−a)強誘電性を示す側
鎖型の高分子液晶(A)とホトクロミズムを示す官能基
を有する高分子化合物(B)との組成物から成る有機誘
電体層、(1−b)強誘電性を示す側鎖型の高分子液晶
(A)と末端に液晶性基(メソゲン基)を有するホトク
ロミズムを示す官能基を側鎖に有する側鎖型高分子液晶
(C)との組成物から成る有機誘電体層、等が挙げられ
る。
【0016】強誘電性を示す置換基とホトクロミズムを
示す官能基を側鎖に有する側鎖型高分子液晶から成る有
機誘電体層(2)としては、例えば、(2−a)強誘電
性を示す液晶性基(メソゲン基)を有する共重合可能な
ビニルモノマー(D)及びホトクロミズムを示す官能基
を有する共重合可能なモノマー(E)との共重合体から
成る有機誘電体層、(2−b)強誘電性を示す液晶性基
(メソゲン基)を有する共重合可能なビニルモノマー
(D)及び末端に液晶性基(メソゲン基)を有し、ホト
クロミズムを示す官能基を有する共重合可能なビニルモ
ノマー(F)との共重合体から成る有機誘電体層、等が
挙げられる。
【0017】何れにおいても、ホトクロミズムを示す官
能基は、光異性化による分子配列の相違が、強誘電性高
分子液晶のメソゲン基の運動性や配向方向に影響を与え
る。この現象を利用して、使用する強誘電性高分子液晶
のヒステリシス曲線を変化させることができる。
【0018】強誘電性を示す側鎖型の高分子液晶(A)
は、側鎖型の高分子液晶を構成する側鎖の液晶性基(メ
ソゲン基)が強誘電性を示す官能基を有していればよ
く、具体的には、液晶性基(メソゲン基)の末端基、又
は末端基と環を結合する結合基に、光学活性基を有する
ものである。
【0019】側鎖型の高分子液晶は、例えば、液晶性
基(メソゲン基)を有する共重合可能なビニルモノマー
を含有する重合性組成物をAIBM(アゾビスイソブチ
ルニトリル)等の触媒の存在下で重合させる方法、液
晶性基(メソゲン基)を有し、末端にエポキシ基を有す
るモノマーを塩化第2スズ等の触媒の存在下で重合させ
る方法、又は液晶性基(メソゲン基)を高分子の主鎖
に直接結合させる方法等により製造できるが、これら以
外の方法によって製造されるものであっても良い。
【0020】側鎖型の高分子液晶の側鎖となる液晶性基
(メソゲン基)は、メソゲン基の分子構造が、分子構造
のコア部分において二つの環構造基が中央結合基を介し
て結合され、その両端の一方には末端置換基を有し、他
方にはメチレン基等のスペーサーを介して高分子の主鎖
に結合されている。この末端置換基は、例えば、電子供
与性のアルキル基、電子吸引性のハロゲン基、シアノ
基、不斉炭素原子を含む光学活性基、分岐炭素鎖等が挙
げられる。メソゲン基のコア部分の環構造は、二環以上
の環構造を有しているのが好ましく、例えば、パラフェ
ニレン、縮合環、ヘテロ環、非六員環、飽和環、複素環
等で、これらの環構造に、ハロゲン、アルキル基、シア
ノ基等を有していても良い。コア部分の中央結合基とし
ては、例えば、三重結合、二重結合、単結合、エステ
ル、エーテル結合等が挙げられ、二つ以上の環を結合し
てメソゲン基のコア部分を構成している。
【0021】強誘電性を示す側鎖型の高分子液晶を構成
する光学活性基としては、例えば、アルキル、アルコキ
シ、エステル、逆エステル、シンナメート型のものが挙
げられ、具体的には、光学活性1−メチルブチル基、光
学活性2−メチルブチル基、光学活性2−メチルブトキ
シ基、光学活性4−メチルヘキシル基、光学活性エポキ
シ基等が挙げられる。また、不斉炭素原子に結合する水
素原子又はアルキル基をハロゲン化したものでも良い。
また、不斉炭素原子を有する環構造から成る光学活性基
でも良く、例えば、光学活性ラクトン環、光学活性ジオ
キサン環、光学活性オキサゾリドン環、光学活性ヒドロ
フラン環、光学活性シアノシクロプロパン環等が挙げら
れる。何れの光学活性基も液晶性基(メソゲン基)の長
軸方向に対して垂直方向に双極子モーメントの成分が形
成される構造にすれば良く、液晶相が層構造を示し、層
構造内の液晶性基(メソゲン)基が層の法線方向に対し
て傾いている液晶相を示せば強誘電性を得ることができ
る。また、光学活性基の末端置換基の鎖長は、炭素原子
数3以上のものが好ましい。
【0022】強誘電性を示す側鎖型の高分子液晶におい
て、環構造の数、環構造の置換基の有無、スペーサーの
長さや末端置換基の炭素原子数を調整することによっ
て、所望の液晶相の種類及び相系列、温度範囲を有する
材料を得ることができる。また、不斉炭素原子を有しな
い側鎖型の高分子液晶、又は、他の少なくとも一種以上
の強誘電性を示す側鎖型の高分子液晶を、他の強誘電性
を示す側鎖型の高分子液晶と混合して所望の液晶相、相
系列、温度範囲を得ることもできる。少なくとも二種以
上の強誘電性を示す側鎖型の高分子液晶を混合する場合
は、(液晶性基(メソゲン基)が示す自発分極の方向が
正と負に分類されることから、側鎖部分に用いる液晶性
基(メソゲン基)の自発分極の向きが同一の化合物を混
合することが望ましい。更に必要に応じて、側鎖部分に
用いる液晶性基(メソゲン基)が示す螺旋のねじれ方向
が右向きの材料と左向きの材料との混合比率を調整する
ことにより、螺旋ピッチを調整したり、螺旋を解くこと
もできる。
【0023】側鎖型の高分子液晶の主鎖部分を構成する
アクリル樹脂以外の高分子化合物としては、ポリシロキ
サン系、ポリエピクロオヒドリン系、ポリスチレン系、
ポリペプチド系、ポリフォスファゼン系、ポリエチレン
系、ポリエチレンイミン系、ポリビニル系等が挙げられ
る。
【0024】これらの高分子化合物の側鎖に液晶性基
(メソゲン基)を導入する方法としては、例えば、ポリ
シロキサン系の場合、末端にビニル基を有し、スペーサ
ーを介して液晶性基(メソゲン基)を有するモノマー
に、ポリメチルハイドロジェンシロキサンの如き水酸基
を有するポリシロキアン系の高分子化合物を、塩化白金
等の触媒の存在下で反応させる方法が挙げられる。
【0025】ホトクロミズムを示す官能基を有する高分
子化合物(B)は、上述した強誘電性を示す側鎖型の高
分子液晶(A)の製造方法において、液晶性基(メソゲ
ン基)に代えて、ホトクロミズムを示す官能基を有する
材料を用いることによって容易に製造することができ
る。
【0026】ホトクロミズムを示す官能基は、分子構造
の一部が光の作用により可逆的に光幾何異性化反応を誘
起するものであれば良い。例えば、アゾベンゼン、スチ
ルベン、インジゴ或いはチオインジゴ等の光幾何異性化
反応を起こす構造を有するもの、又はスピロピラン、ス
ピロオキサジン、フルキド等の光電子開環化反応を起こ
すものであっても良い。
【0027】そのようなホトクロミズムを示す官能基と
しては、例えば、以下のものが挙げられる。
【0028】
【化1】
【0029】
【化2】
【0030】末端に液晶性基(メソゲン基)を有し、ホ
トクロミズムを示す官能基を側鎖に有する側鎖型高分子
液晶(C)は、上述した強誘電性を示す側鎖型の高分子
液晶(A)の製造方法において、強誘電性を示す官能基
を有する液晶性基(メソゲン基)に代えて、末端に液晶
性基(メソゲン基)を有し、ホトクロミズムを示す官能
基を有する材料を用いることによって容易に製造するこ
とができる。
【0031】末端に液晶性基(メソゲン基)を有するホ
トクロミズムを示す官能基としては、例えば、以下のも
のが挙げられる。
【0032】
【化3】
【0033】
【化4】
【0034】
【化5】
【0035】ホトクロミズムを示す化合物と強誘電性を
示す化合物を含有する組成物から成る有機誘電体層
(1)の場合、組成物中のホトクロミズムを示す化合物
の割合は、0.1〜50モル%の範囲が好ましい。ホト
クロミズムを示す化合物の割合が50モル%よりも多い
場合、光書き込み時の応答速度は速くなるが、強誘電層
の自発分極が小さくなり、その結果、十分なコントラス
トを持つ画像が得られなくなる傾向にあるので、好まし
くない。また、ホトクロミズムを示す化合物の割合が
0.1モル%よりも少ない場合、強誘電層の自発分極は
大きくなるが、光書き込み時の応答速度が遅くなり、そ
の結果、双極子の配向変化が十分起こらなく、十分なコ
ントラストを持つ画像が得られなくなる傾向にあるの
で、好ましくない。
【0036】強誘電性を示す液晶性基(メソゲン基)を
有する共重合可能なビニルモノマー(D)は、強誘電性
を示す液晶性基(メソゲン基)を有するアクリルモノマ
ー又はビニルモノマーが挙げられる。強誘電性を示す液
晶性基(メソゲン基)は、強誘電性を示す側鎖型の高分
子液晶(A)の製造方法において説明したものが使用で
きる。
【0037】ホトクロミズムを示す官能基を有する共重
合可能なモノマー(E)は、ホトクロミズムを示す官能
基を有するアクリルモノマー又はビニルモノマーが挙げ
られる。ホトクロミズムを示す官能基は、ホトクロミズ
ムを示す官能基を有する高分子化合物(B)の製造方法
において説明したものが使用できる。
【0038】末端に液晶性基(メソゲン基)を有し、ホ
トクロミズムを示す官能基を有する共重合可能なビニル
モノマー(F)は、末端に液晶性基(メソゲン基)を有
し、ホトクロミズムを示す官能基を有するアクリルモノ
マー又はビニルモノマーが挙げられる。末端に液晶性基
(メソゲン基)を有するホトクロミズムを示す官能基
は、末端に液晶性基(メソゲン基)を有し、ホトクロミ
ズムを示す官能基を側鎖に有する側鎖型高分子液晶
(C)の製造方法において説明したものが使用できる。
【0039】強誘電性を示す液晶性基(メソゲン基)と
ホトクロミズムを示す官能基とが結合した置換基を側鎖
に有する側鎖型の高分子液晶(3)は、強誘電性を示す
側鎖型の高分子液晶(A)において、強誘電性を示す液
晶性基(メソゲン基)と高分子の主鎖との間にホトクロ
ミズムを示す官能基を導入した材料である。この側鎖型
高分子液晶(3)は、上述した強誘電性を示す側鎖型の
高分子液晶(A)の製造方法において、強誘電性を示す
官能基を有する液晶性基(メソゲン基)に代えて、強誘
電性を示す液晶性基(メソゲン基)が結合したホトクロ
ミズムを示す官能基を有する材料を用いることによって
容易に製造することができる。
【0040】強誘電性を示す液晶性基(メソゲン基)が
結合したホトクロミズムを示す官能基としては、例え
ば、以下のものが挙げられる。
【0041】
【化6】
【0042】ホトクロミズムを示す官能基を一構成要素
とする強誘電性を示す液晶性基(メソゲン基)を側鎖に
有する側鎖型の高分子液晶(4)は、強誘電性を示す側
鎖型の高分子液晶(A)において、強誘電性を示す液晶
性基(メソゲン基)中にホトクロミズムを示す官能基を
導入した材料である。この側鎖型の高分子液晶(4)
は、上述した強誘電性を示す側鎖型の高分子液晶(A)
の製造方法において、強誘電性を示す官能基を有する液
晶性基(メソゲン基)に代えて、ホトクロミズムを示す
官能基を導入した強誘電性を示す液晶性基(メソゲン
基)を有する材料を用いることによって容易に製造する
ことができる。
【0043】ホトクロミズムを示す官能基を導入した強
誘電性を示す液晶性基(メソゲン基)としては、例え
ば、以下のものが挙げられる。
【0044】
【化7】
【0045】強誘電性を示す置換基とホトクロミズムを
示す官能基を側鎖に有する側鎖型高分子液晶から成る有
機誘電体層(2)を用いる場合、ホトクロミズムを示す
官能基の割合は、0.2〜50モル%の範囲が好まし
く、0.5〜20モル%の範囲が特に好ましい。ホトク
ロミズムを示す官能基の割合が50モル%よりも多い場
合、光書き込み時の応答速度は速くなるが、強誘電層の
自発分極が小さくなり、その結果、十分なコントラスト
を持つ画像が得られなくなる傾向にあるので、好ましく
ない。ホトクロミズムを示す官能基の割合が0.2モル
%よりも少ない場合、強誘電層の自発分極は大きくなる
が、光書き込み時の応答速度が遅くなり、その結果、双
極子の配向変化が十分起こらなく、十分なコントラスト
を持つ画像が得られなくなる傾向にあるので、好ましく
ない。
【0046】ホトクロミズムを示す官能基を液晶性基
(メソゲン基)の末端置換基、スペーサーの一部、又は
中央結合基として導入し、ホトクロミズムを示す官能基
が光幾何異性化反応を起こすことにより、液晶性基(メ
ソゲン基)の立体構造が棒状を示すことにより液晶性を
与えることができる。更に環構造の置換基の有無、スペ
ーサーの長さや末端置換基の炭素数を調整して所望の液
晶相の種類、相系列、温度範囲を得ることができる。
【0047】本発明の誘電体記録素子の有機誘電体層を
構成する化合物が液晶相を示す場合、液晶相はポーリン
グ(双極子配向)処理時、光書き込み時において、スメ
クチック層の垂線方向からメソゲン基の長軸方向が傾い
ているキラルスメクチックC(SmC* )を示すものが
好ましいが、キラルスメクチックI、キラルスメクチッ
クF、キラルスメクチックJ、キラルスメクチックK、
キラルスメクチックH等であっても良い。ポーリング
(双極子配向)処理及び光書き込み時の液晶相の温度範
囲は、種々の範囲を採ることが可能であるが、操作性、
利便性等からその温度範囲は広いことが望ましく、具体
的には、0〜80℃の範囲が特に好ましい。
【0048】有機誘電体層を構成する化合物に必要な相
系列は、強誘電性を示す液晶相が液晶相系列の中に含ま
れていれば良い。配向処理した基板を用いてメソゲン基
を基板に対して平行に配向させる必要がある場合、高温
側より、等方相、ネマッチック相又はコレステリック
相、スメクッチックA相、キラルスメクッチック相、の
順に続くのが好ましく、良好な配向が得られる。この相
系列の下には、キラルスメクッチックI、キラルスメク
ッチックFの順、又はキラルスメクッチックIのみ、キ
ラルスメクッチックFのみの順で続いてもよい。更に、
これらの低温側に他の液晶相が出現しても良く、ガラス
状態に転移しても良い。低温側の液晶相としては、例え
ば、キラルスメクッチックJ、キラルスメクッチック
K、キラルスメクッチックH、キラルスメクッチックG
等が挙げられる。
【0049】本発明の側鎖型の高分子液晶における液晶
性基(メソゲン基)を基板の方向にホモジニアス配向さ
せるには、配向処理を施した基板上の有機誘電体層を等
方相まで一度加熱して徐冷すれば良く、特に等方相、ネ
マッチック相、スメクッチックA相の順に相転移する材
料から成る有機誘電体層に対して配向処理は有効であ
る。徐冷速度は遅いほどメソゲン基の配向性を高めるこ
とができるが、5℃/分以下の速度が好ましい。
【0050】本発明の誘電体記録素子において、必要に
応じて、導電性基板と有機誘電体層との間に薄膜の絶縁
層を積層しても良く、更に誘電体層表面に絶縁性の保護
膜を設けることもできる。
【0051】本発明の誘電体記録素子を構成する有機誘
電体層は光応答性及び強誘電性という二つの機能を有す
るので、本発明の誘電体記録素子は、光り書き込み可能
で、しかもメモリー性を有する効果を奏するのである。
有機誘電体層に光応答性を付与したホトクロミック有機
化合物を用いることにより、光を用いて有機誘電体層に
高速で画像を書き込むことが可能となる。
【0052】通常、強誘電性化合物は、印加電場の方向
によって自発分極の向きが決るが、印加電圧(E)に対
して電気量(D)の変化をプロットするとヒステリシス
曲線を描くものであり、このヒステリシス曲線の例を図
1に掲示した。このようなヒステリシス曲線は、強誘電
性化合物に特有のものであり、本発明の有機誘電体層を
有する誘電体記録素子においても同様である。
【0053】次に、本発明の画像記録方法Aについて説
明する。
【0054】本発明の画像記録方法Aは、本発明の誘電
体記録素子に対し、電場を印加することにより該有機誘
電体層の双極子を同一方向に揃えた後、抗電場以下の逆
電場を印加しながら光を照射することにより、(1)光
照射部分のホトクロミズムで誘起される双極子の配向方
向の反転に伴う有機誘電体層内における双極子の配向方
向の相違によって生じる表面電荷密度の差、又は(2)
光照射部分のホトクロミズムで誘起される双極子の配向
方向の反転によって生じた表面電荷密度に差を有する有
機誘電体層に、更に帯電処理を施すことによって生じる
受容電位の差、を利用して静電トナーを付着させて可視
画像を形成する方法である。
【0055】図1に示したように、光を照射しない場合
(図1における太線のヒステリシス曲線に相当)、メソ
ゲン基の自発分極の向きを同一方向に揃えた状態(ポー
リング(双極子配向)処理)では、逆向きの電場をある
一定の値(抗電場)まで印加しても自発分極の反転に基
づく配向変化は起きない。
【0056】しかしながら、同じ大きさの電場を印加し
ながら光を照射した場合(図1における細線のヒステリ
シス曲線に相当)、ホトクロック化合物の分子構造が可
逆的に変化し、その構造変化は、それを取り囲むメソゲ
ン基の配列状態をも変化させるので、光照射によって強
誘電性化合物のヒステリシス曲線を実際に変えることが
できる。
【0057】即ち、電圧を印加しながら光を照射するこ
とによって、抗電場の値を変化させると同時に、光を照
射しない場合の抗電場より小さい逆向きの電場を印加し
ながら光を照射することによって、有機誘電体層中の双
極子の自発分極の向きが容易に反転し、それに伴い光照
射部と未照射部の表面電荷密度が変化する現象を利用し
たものが本発明の画像形成方法Aである。
【0058】このように、光を用いて有機誘電体層に情
報を書き込むことによって、有機誘電体層に情報を潜像
として記録することができる。記録された潜像を可視画
像とするには、一般の電子写真法で使用されている方法
と同様に、画像露光後、コロナ帯電、静電トナー現像を
行うか、又は、画像露光後、直接静電トナー現像すれば
よく、また、普通紙、フィルム等に画像を形成させる場
合には、一般の電子写真法と同様の方法によって、静電
トナー現像画像を転写、定着すればよい。
【0059】有機誘電体層に記録した画像は、強誘電性
を有する有機誘電体の特徴である自発分極のメモリー性
を利用して、書き込み画像を潜像として長期間保存する
ことが可能で、任意時期に、静電トナー現像して画像を
普通紙等へ転写することができる。また、潜像の追加書
き込み、消去を随時行うこともできる。
【0060】複数枚の同一画像を連続して作成するに
は、一回の光書き込み工程により強誘電性の自発分極の
作用で画像を記憶できることから、画像露光後は、静電
トナー現像、転写、定着を連続して行えば良い。転写条
件や周囲の環境の影響でコントラスト等が低下するなど
の場合は、必要に応じて、コロナ帯電、ローラ帯電を行
った後、トナー現像、転写、定着を行ない、連続して可
視画像を作成させることもできる。また、連続複写中
に、有機誘電体層表面に静電トナーが物理吸着、未転写
等で汚れとして付着する場合には、ブレード等を使用し
て表面をクリーニングすることが好ましく、これを1回
の前記工程毎に行ってもよく、数回の前記工程毎に実施
しても良い。
【0061】ポーリング(双極子配向)処理は、有機誘
電体層の自発分極が最大となるように処理する方法であ
って、具体的には、コロナ帯電による方法、又は、ロー
ラ電極による方法が挙げられる。コロナ帯電によるポー
リング(双極子配向)処理は、通常のコロトロン方式、
スコロトロン方式によるコロナ帯電器を用いて行うこと
ができる。また、ローラ帯電によるポーリング(双極子
配向)処理は、高電圧が印加された導電性ゴムローラを
有機誘電体層に接触させ、例えば、抵抗値10 5〜109
Ωcm程度の導電性ゴムローラに数百ボルト以上の電圧を
印加して帯電させる方法、抵抗値103〜105Ωcmの細
い繊維状の線材を導電性ローラ表面にブラシ状に取り付
けて接触性を高め、導電性ローラに高電圧を印加して帯
電させる方法が挙げられる。両方法とも、装置のシステ
ム構成等に応じて好適な方法を選択すればよい。ポーリ
ング(双極子配向)に要する時間は、コロナ電圧、ロー
ラ電極の印加電圧又はその形状に依存し、装置のシステ
ム構成、装置の使用方法又は用途に応じて適宜設定する
ことができる。
【0062】画像の書き込みは、ポーリング(双極子配
向)処理された有機誘電体層に抗電場以下の逆電場を前
記帯電方法と同様に印加しながら、有機誘電体層中のホ
トクロミック化合物にホトクロミズム反応を引き起こし
得る波長の光を用いて行う。
【0063】画像の書き込みに用いる光源としては、水
銀灯、キセノン灯等の他に、ホトクロミック反応を引き
起こし得る波長の光を発信するレーザー、例えば、ヘリ
ウム−カドミウムレーザー、アルゴンレーザー、ヘリウ
ム−ネオンレーザー、半導体レーザー等を適宜使用する
ことができる。
【0064】画像は、ポーリング(双極子配向)処理さ
れた有機誘電体層表面に、レンズ等光学系を用いて結像
させた投影画像を書き込むことができる。また、画像を
記録した写真フィルム等を有機誘電体層表面に配置させ
て露光する方法によっても、画像を書き込むことができ
る。これらの書き込み露光時間は、有機誘電体層の感度
及び温度に応じて最適値を設定することが好ましい。
【0065】テレビやコンピュータ等の画像データを書
き込む場合は、電気信号を外部光変調器又は発光素子を
用いて変換して光照射強度の変化とし、ポリゴンスキャ
ナー等で誘電体層表面を直線状に光を走査させ、誘電体
層の移動により二次元画像を潜像として書き込むことも
できる。更に、マイクロシャターアレイや発光素子を直
線状に配列させたアレイを用いてテレビやコンピュータ
等の画像データを変換して光照射強度の変化とし、誘電
体層の移動により二次元画像を書き込むこともできる。
【0066】誘電体層を移動させて露光させる場合は、
書き込み光の強度、有機誘電体層の感度及び温度に応じ
て誘電体層の移動速度を最適化することが望ましい。ま
た、誘電体層の移動速度を一定とした場合は、書き込み
光の強度を調整して最適露光させることもできる。書き
込み時の有機誘電体層の温度は、有機誘電体層のキュー
リー点以下であればよく、強誘電性を示す温度範囲内
で、かつ、有機誘電体層の自発分極が大きくなる温度領
域に設定した場合、静電トナー現像処理の適温領域と一
致するため、より好ましい。
【0067】画像書き込み後は、強誘電性を示す温度で
静電粉体トナー又は液体トナーを用いて有機誘電体層の
現像を行なうことによって、未露光部分にトナーが付着
させて書き込み画像を可視化することができる。
【0068】有機誘電体層表面に現像されたトナー像
は、普通紙やフィルムを重ねた後、普通紙やフィルム裏
面を帯電させることにより、静電的に普通紙やフィルム
にトナー像を転写させることができる。
【0069】潜像として書き込まれた画像を有する有機
誘電体は、長期間保存することが可能である。その保存
条件は、一定温度以下で保存することが望ましく、保存
温度範囲としては、有機誘電体層の融点以下で、強誘電
性を示す温度の上限Tc(キューリー点)以下が好まし
い。また、短期間であれば、明室でも保存可能である
が、長期間の保存には、暗室の使用が望ましい。
【0070】本発明の画像形成方法Aを図2を用いて更
に詳細に説明する。図2の(1)は、本発明の画像記録
方法Aの第1段階であって、導電層(4)を有する基板
(5)上に有機誘電体層(3)を設けて成る本発明の誘
電体記録素子に、コロナ帯電器(1)を用いて抗電場以
上の電場を印加して有機誘電体層中の強誘電性を示す液
晶性基(メソゲン基)の双極子(2)の自発分極の向き
を電場方向に整列させた状態を模式的に示したものであ
る。図2の(1)状態とした後、図2の(2)に示した
ように、抗電場以下の逆向きの電場を印加した状態で、
ホトクロミズムを引き起こす波長の光を照射すると、図
2の(3)に示したように、ホトクロミズムを示す官能
基の構造が変化し、その変化に伴ってホトクロミズムを
示す官能基を取り囲む液晶性基(メソゲン基)の配列状
態も変化し、印加電場の作用により強誘電性を示す液晶
性基(メソゲン基)の自発分極の向きが反転することに
より、潜像が形成される。
【0071】即ち、本発明の画像形成方法Aでは、強誘
電性を利用して、ポーリング(双極子配向)処理によ
り、自発分極を電界方向に整列させた後、抗電場以下の
逆電場を印加しながら光書き込みを行い、光異性化に伴
う強誘電性を示す化合物の配向に乱れが生じる結果、光
照射部は光未照射部とは異なるヒステリシス曲線を示す
ため、双極子の配向方向が反転し、潜像が形成される。
誘電体層に形成された自発分極が電界方向に整列した未
光照射部と、逆方向に整列した光照射部では、表面電荷
密度に相違があるため、静電トナーの吸引力に差が生
じ、或いは表面電荷密度に相違がある状態でコロナ帯
電、ローラー帯電等を行った場合、受容電位に差が生
じ、静電トナーを用いて現像を行うことにより、図2の
(4)に示したように可視化される。
【0072】誘電体層上に付着した静電トナーは、図2
の(5)に示したように、通常の電子写真法と同様に、
紙、又はフィルム等へ転写され、定着されて図2の
(7)に示したように、印刷物が得られる。一方、図2
の(6)に示したように、静電トナー転写後の誘電体層
は、画像記録された双極子の方向は、潜像としてメモリ
ー(記憶)されているため、必要に応じて表面をクリー
ニングし、次の印刷、即ち、図2における(4)−
(5)−(6)−(7)の工程を繰り返すことにより、
連続して所望枚数の同一画像を得ることができる。
【0073】本発明の画像形成方法Aによれば、光異性
化の速度で画像の書き込みが可能となり、高速化が計ら
れ、また、分子レベルでの高密度書き込み、高解像力化
が計られる。更に、一度書き込まれた潜像は、電界を取
り除いても維持され、光、環境安定性を持ち、長期間の
保存が可能であり、随時、情報の追加書き込み、修正、
消去が可能である。
【0074】また、本発明の画像形成方法Aにおいて
は、通常の電子写真法による現像を行うことができ、カ
ラー画像の形成も可能である。
【0075】本発明の画像形成方法Aにおいて、潜像と
して保存した情報を消去するには、記録時と逆向きの抗
電場以上の電場を印加しながらホトクロミック反応が元
に戻る反応の光を照射する方法、或はホトクロミック反
応を元に戻す波長の光を照射してから逆向きの抗電場以
上の電場を印加する方法が挙げられる。
【0076】次に、本発明の画像形成方法Bについて説
明する。
【0077】本発明の画像形成方法Bは、本発明の誘電
体記録素子に対し、電場を印加することにより該有機誘
電体層の双極子を同一方向に揃えた後、該誘電体層の強
誘電性を示す温度において光書き込みを行うことにより
生じる(1)光による書き込み部分のホトクロミズムで
誘起される双極子の配向変化から生じる帯電処理に対す
る受容電位の変化、又は、(2)電子写真用トナーの付
着力の変化を利用して、書き込み画像上にトナーを付着
させ画像を形成する方法である。
【0078】図1に示したように、光を照射しない場合
(図1における太線のヒステリシス曲線に相当)、強誘
電性を示す液晶性基(メソゲン基)の自発分極の向きを
同一方向に揃えた状態(ポーリング(双極子配向)処
理)では、逆向きの電場をある一定の値(抗電場)まで
印加しても自発分極の反転に基づく配向変化は起きな
い。
【0079】しかしながら、有機誘電体層が強誘電性を
示す温度において光を照射した場合、ホトクロック化合
物の分子構造が可逆的に変化し、その構造変化は、それ
を取り囲むメソゲン基の配列状態をも変化させる結果、
強誘電性を示す液晶性基の双極子の配向状態が崩れ、光
が照射された部分では、ヒステリシス曲線を示さなくな
る。
【0080】即ち、有機誘電体層が強誘電性を示す温度
において光を照射することによって、強誘電性を示す液
晶性基の双極子の配向状態が崩れ、強誘電性特有の電気
変位がゼロとなる結果、光照射部と未照射部の表面電荷
密度が変化する現象を利用したものが本発明の画像形成
方法Bである。
【0081】このように、光を用いて有機誘電体層に情
報を書き込むことによって、有機誘電体層に情報を潜像
として記録することができる。
【0082】また、本発明の画像記録方法Bによって潜
像として有機誘電体層に記録された画像は、長期間保存
することが可能である。
【0083】画像形成方法Bにおける記録された潜像を
可視画像とする方法、ポーリング(双極子配向)処理、
書込み画像の照射方法、画像の書込みに用いる光源、記
録画像の保存条件は、本発明の画像記録方法Aと同様の
方法、条件又はものを用いることができる。
【0084】以下、本発明の画像形成方法Bを図3を用
いて更に詳細に説明する。
【0085】図3の(1)は、本発明の画像記録方法B
の第1段階であって、導電層(4)を有する基板(5)
上に有機誘電体層(3)を設けて成る本発明の誘電体記
録素子に、コロナ帯電器(1)を用いて抗電場以上の電
場を印加して有機誘電体層中の強誘電性を示す液晶性基
(メソゲン基)の双極子(2)の自発分極の向きを電場
方向に整列させた状態を模式的に示したものである。図
3の(1)状態とした後、図3の(2)に示したよう
に、有機誘電体層中に対し、誘電体層が強誘電性を示す
温度でホトクロミズムを誘起する波長の光を用いて行
う。書き込み時の有機誘電体層の温度は、有機誘電体層
のキューリー点以下、又は、ガラス転移点以上であれば
よく、特に強誘電性を示す温度範囲内であれば、書き込
み温度を有機誘電体層の自発分極が最大となる温度領域
に設定することがより好ましい。
【0086】画像の書込み後は、図3の(3)に示した
ように、強誘電性を示す温度で有機誘電体層に静電粉体
トナー又は液体トナーにより現像を行い、未露光部分に
トナーが付着して、書き込み画像を現像することができ
る。可視画像のコントラストが低い場合は、必要に応じ
て、コロナ帯電で有機誘電体層全体を抗電場以下に帯電
させることにより、静電コントラストを向上させて、可
視画像のコントラストを改善することができる。
【0087】図3の(4)に示したように、有機誘電体
層表面に現像されたトナー像は、普通紙やフィルムを重
ねた後、普通紙やフィルム裏面を帯電させて静電的に普
通紙やフィルムに静電トナーを転写させることができ
る。転写させた像は、一般の電子写真に用いられる方法
で定着させることができる。
【0088】図3の(5)は、残存トナー及び物理吸着
トナーを有機誘電体表面から除去した状態を表わし、こ
の状態のまま、潜像を保存することができ、あるいは、
図3の(3)のトナー現像工程に戻り、トナー像を転写
させることを繰り返すことにより、多数枚の可視画像を
形成することができる。
【0089】保存後は、図1−(3)のトナー現像工程
より開始して記憶された潜像を可視化することができ
る。
【0090】
【作用】本発明の誘電体記録素子を用いた画像形成方法
Aでは、ポーリング(双極子配向)処理による強誘電性
を示す化合物の双極子電界方向に配向させ、この配向状
態を強誘電性特有の電気変位D−電界Eヒステリシス特
性の自発分極をメモリー性として利用し、更にこの一定
方向に双極子を配向させた有機誘電体層に抗電場以下の
逆電場を印加しながら光で画像を書き込むことにより、
ホトクロミズムで誘起される双極子の配向変化の反転が
起こり、書き込み画像に対応した有機誘電体層の表面電
荷密度の分布変化が現れ潜像として記録することができ
る。この双極子の配向方向の方向により静電トナーの吸
引力に差が生じ、或は帯電処理による受容電位に差が生
じ静電トナー現像することにより可視画像が得られる。
これを通常の電子写真法により紙、又はフィルム等へ転
写、定着し複写画像を得ることができる。更にこの潜像
はメモリ性を有し一回の画像書き込みで連続して所望枚
数の複写画像を得ることが、また、長期間安定に保たれ
るため、潜像として保存し必要なときに複写画像を得る
こともできる。
【0091】また、本発明の誘電体記録素子を用いた画
像形成方法Bでは、ポーリング処理による電界方向に対
する双極子の配向を強誘電性の性質である自発分極とし
て記憶させ、情報光の照射によりホトクロミック性を利
用した光異性化に伴う双極子の配向の乱れで、光照射部
分は、液晶相の相変化或いは常誘電性となり潜像が形成
される。この強誘電性部と他の液晶相又は常誘電性部と
の間では、静電トナーの吸引力に差が生じ、或は、帯電
処理等を行った場合、受容電位に差が生じる結果、静電
トナーで現像することにより可視画像が得られる。可視
化されたトナー画像は、一般の電子写真法により紙やフ
ィルム等に転写が可能であり、更に、情報を潜像として
記憶させることが可能であることから、一回の画像書き
込みで連続して所望枚数の複写画像を得ることができ、
又潜像として保存し必要な時に随時複写画像を得ること
ができる。
【0092】
【実施例】以下に、本発明の実施例を示し、本発明を更
に具体的に説明する。しかしながら、本発明の実施例に
限定されるものではない。
【0093】(合成例1) (1−a)4’−エトキシ−4−アミノビフェニルの合
成 4’−エトキシ−4−ニトロビフェニル22.2g(9
2ミリモル)を酢酸エチル300mlに溶解し、10%
Pd/C 1gを加えた。次いで、水素ガスを導入し、
水素ガスの消費が停止するまで約1.5時間反応を行っ
た。反応終了後、反応液から触媒を濾別し、濾液の濃縮
を行なって4’−エトキシ−4−アミノビフェニル1
8.6gを得た。(収率95%)
【0094】(1−b)4’−エトキシフェニル−4−
ヒドロキシアゾベンゼンの合成 (1−a)で得た4’−エトキシ−4−アミノビフェニ
ル化合物12.8g(60ミリモル)、ジオキサン10
0ml、濃塩酸13ml及び水65mlの氷冷混合物中
に、亜硝酸ナトリウム4.2g(60ミリモル)と水1
0mlから成る溶液を徐々に滴下した。滴下終了後、更
に0℃で2時間攪拌を続けた。反応混合物を滴下ロート
に移した後、反応混合物を、フェノール5.7g(60
ミリモル)、水酸化ナトリウム2.9g(60ミリモ
ル)、炭酸ナトリウム7.2g及び水780mlから成
る混合液中に約1.5時間かけて滴下した。滴下終了
後、更に1.5時間攪拌を続けた後、反応混合物を濃塩
酸で中和した。次いで、反応生成物をエチルエーテルを
用いて抽出した後、抽出液を濃縮し、カラムクロマトク
ラフィーを用いて抽出液の濃縮物を精製して4’−エト
キシフェニル−4−ヒドロキシアゾベンゼン15.3g
を得た。(収率80%)
【0095】(1−c){4−(6−ヘキシルオキシ)
−4’−(4−エトキシビフェニル)アゾベンゼン}ア
クリレートの合成 (1−b)で得た4’−エトキシフェニル−4−ヒドロ
キシアゾベンゼン12.7g(40ミリモル)、アクリ
ル酸6−ブロモヘキシルエステル11g(45ミリモ
ル)及び炭酸カリウム22g(160ミリモル)の混合
物をアセトン中で16時間加熱還流した。反応終了後、
反応混合物を濾過し、濾液を濃縮し、カラムクロマトク
ラフィーを用いて濾液の濃縮物の精製を行ない{4−
(6−ヘキシルオキシ)−4’−(4−エトキシビフェ
ニル)アゾベンゼン}アクリレート9.4gを得た。
(収率50%)
【0096】(1−d)ホトクロミズムを示す官能基を
有する側鎖型高分子液晶化合物の合成 (1−c)で得た{4−(6−ヘキシルオキシ)−4’
−(4−エトキシビフェニル)アゾベンゼン}アクリレ
ート0.4g(1.0ミリモル)、アゾビスイソブチル
ニトリル2.4mg及び乾燥テトラヒドロフラン10m
lを凍結脱気した後、60℃で20時間反応させた。反
応生成物を高速液体クロマトグラフィーを用いて精製し
て、式
【0097】
【化8】
【0098】で表わされるアゾベンゼン骨格から成るホ
トクロミズムを示す官能基を有する側鎖型高分子液晶化
合物(重合度約9000)0.3gを得た。
【0099】(合成例2) (2−a)4−(4’−ヒドロキシフェニル)−安息香
酸−1−メチルブチルの合成 4−(4’−ヒドロキシフェニル)安息香酸21g
(0.1ミリモル)及び(S)−(−)−1−メチルブ
タノール44g(0.4モル)を濃硫酸2.1mlの存
在下に、ベンゼン160ml中で25時間加熱還流し
た。反応終了後、反応液を濃縮し、カラムクロマトクラ
フィーを用いて反応液の濃縮物の精製を行ない4−
(4’−ヒドロキシフェニル)−安息香酸−1−メチル
ブチル26gを得た。(収率95%)
【0100】(2−b){4’−(6−ヘキシルオキシ
フェニル)安息香酸−1−メチルブチル}アクリレート
の合成 (2−a)で得た4−(4’−ヒドロキシフェニル)−
安息香酸−1−メチルブチル4.3g(15ミリモ
ル)、アクリル酸6−ブロモヘキシルエステル4.1g
(17ミリモル)及び炭酸カリウム8.3gから成る混
合物をアセトン中で16時間加熱還流した。反応終了
後、反応混合物を濾過し、濾液を濃縮し、カラムクロマ
トクラフィーを用いて濾液の濃縮物の精製を行ない
{4’−(6−ヘキシルオキシフェニル)安息香酸−1
−メチルブチル}アクリレート3.6gを得た。(収率
55%)
【0101】(2−c)強誘電性基とビフェニル骨格を
有する液晶性基(メソゲン基)を側鎖に有する高分子液
晶化合物の合成 (2−b)で得た{4’−(6−ヘキシルオキシフェニ
ル)安息香酸−1−メチルブチル}アクリレート0.4
g(1.0ミリモル)、アゾビスイソブチルニトリル
2.4g及び乾燥テトラヒドロフラン10mlから成る
混合物を乾燥脱気した後、60℃で20時間反応させ
た。反応終了後、反応生成物を高速液体クロマトグラフ
ィーを用いて精製して、式
【0102】
【化9】
【0103】で表わされる強誘電性基とビフェニル骨格
を有する液晶性基(メソゲン基)を側鎖に有する高分子
液晶化合物(重合度:約9600)を0.3g得た。
【0104】(合成例3) (3−a)p−ニトロ安息香酸−1−メチルブチルの合
成 p−ニトロ安息香酸16.7g(0.1ミリモル)及び
(S)−(−)−1−メチルブチルアルコール44.2
g(0.5モル)を濃硫酸2mlの存在下、ベンゼン1
50ml中で25時間加熱還流した。反応終了後、反応
液を濃縮し、カラムクロマトクラフィーを用いて反応液
の濃縮物の精製を行ないp−ニトロ安息香酸−1−メチ
ルブチル19.0gを得た。(収率80%)
【0105】(3−b)p−アミノ安息香酸−1−メチ
ルブチルの合成 (3−a)で得たp−ニトロ安息香酸−1−メチルブチ
ル18.5g(78ミリモル)を酢酸エチル300ml
に溶解し、この溶液に10%Pd/C 1gを添加した
後、水素ガスを導入し、その消費が停止するまで約5時
間反応を行った。反応終了後、反応混合液を濾過し、濾
液を濃縮することによって、p−アミノ安息香酸−1−
メチルブチル13.7gを得た。(収率85%)
【0106】(3−c)4’−ヒドロキシ−4−(1−
メチルブチルカルボキシ)アゾベンゼンの合成 (3−b)で得たp−アミノ安息香酸−1−メチルブチ
ル13g(60ミリモル)を、ジオキサン105ml、
濃塩酸13ml及び水65mlから成る混合液に氷冷し
ながら、混合し、亜硝酸溶液(亜硝酸ナトリウム4.2
g(60ミリモル)/水10ml)を徐々に滴下した。
滴下終了後、0℃で約2時間攪拌した後、この溶液を、
フェノール5.9g(60ミリモル)、水酸化ナトリウ
ム2.4g(60ミリモル)、炭酸ナトリウム7g及び
水78mlから成る氷冷された混合液に約1.5時間か
けて滴下した。滴下終了後、反応混合物を塩酸/氷水で
中和した後、反応生成物をジエチルエーテルで抽出し、
抽出液を濃縮し、カラムクロマトクラフィーを用いて抽
出液の濃縮物の精製を行ない4’−ヒドロキシ−4−
(1−メチルブチルカルボキシ)アゾベンゼン14.7
gを得た。(収率81%)
【0107】(3−d){4’−(10−デシルオキ
シ)−4−(1−メチルブチルカルボキシ)アゾベンゼ
ン}アクリレートの合成 (3−c)で得た4’−ヒドロキシ−4−(1−メチル
ブチルカルボキシ)アゾベンゼン12g(40ミリモ
ル)、アクリル酸10−ブロモデシルエステル11g
(45ミリモル)及び炭酸カリウム22g(0.16モ
ル)から成る混合物をアセトン中で16時間加熱還流し
た。反応終了後、反応混合物を濾過し、濾液を濃縮し、
カラムクロマトクラフィーを用いて濾液の濃縮物の精製
を行ない{4’−(10−デシルオキシ)−4−(1−
メチルブチルカルボキシ)アゾベンゼン}アクリレート
10gを得た。(収率50%)
【0108】(3−e)アゾベンゼン骨格から成るホト
クロミズムを示す官能基と光学活性基を有する強誘電性
液晶性基(メソゲン基)を側鎖に有する高分子液晶化合
物の合成 (3−d)で得た{4’−(10−デシルオキシ)−4
−(1−メチルブチルカルボキシ)アゾベンゼン}アク
リレート0.5g(1ミリモル)、アゾビスイソブチル
ニトリル2.5mg及び乾燥テトラヒドロフラン10m
lから成る混合物を凍結脱気した後、70℃で20時間
反応させた。反応終了後、反応液を濃縮し、高速液体ク
ロマトグラフィーを用いて、反応液の濃縮物の精製を行
ない、式
【0109】
【化10】
【0110】で表わされるアゾベンゼン骨格から成るホ
トクロミズムを示す官能基と光学活性基を有する強誘電
性液晶性基(メソゲン基)を側鎖に有する高分子液晶化
合物(重合度:約9000)0.25gを得た。
【0111】(合成例4) (4−a)4’−ヒドロキシ−4−エトキシアゾベンゼ
ンの合成 p−エトキシアニリン8.0g(60ミリモル)、ジオ
キサン100ml、濃塩酸13ml及び水65mlから
成る混合物を氷冷し、この氷冷混合物中に、水10ml
及び亜硝酸ナトリウム4.2g(60ml)から成る溶
液を徐々に滴下した。滴下終了後、0℃で2時間攪拌し
た後、反応混合物を、フェノール5.7g(60ミリモ
ル)、水酸化ナトリウム2.9g(60ミリモル)、炭
酸ナトリウム7.2g及び水780mlから成る混合液
中に約2時間かけて滴下した。滴下終了後、0℃で1時
間攪拌した後、塩酸を用いて反応混合物を中和した。中
和した反応混合物にエーテルを加えて、反応生成物をエ
チルエーテル抽出し、抽出液を濃縮し、カラムクロマト
クラフィーを用いて抽出液の濃縮物の精製を行ない4’
−ヒドロキシ−4−エトキシアゾベンゼン10.9gを
得た。(収率75%)
【0112】(4−b){4’−(6−ヘキシルオキ
シ)−4−エトキシアゾベンゼン}アクリレートの合成 (4−a)で得た4’−ヒドロキシ−4−エトキシアゾ
ベンゼン9.7g(40ミリモル)、アクリル酸6−ブ
ロモヘキシルエステル11g(45ミリモル)及び炭酸
カリウム22g(160ミリモル)から成る混合物をア
セトン中で20時間加熱還流した。反応終了後、反応混
合物を濾過し、濾液を濃縮し、カラムクロマトクラフィ
ーを用いて濾液の濃縮物の精製を行ない、式
【0113】
【化11】
【0114】で表わされるアゾベンゼン骨格から成るホ
トクロミズムを示す官能基を有する液晶性基(メソゲン
基)を有するアクリルモノマー6.6gを得た。(収率
45%)
【0115】(合成例5) (5−a){4’−(10−デシルオキシ)−4−(1
−メチルブチルカルボキシ)ビフェニル}アクリレート
の合成 合成例2の(2−a)で得た4−(4’−ヒドロキシフ
ェニル)−安息香酸−1−メチルブチル12.7g(4
0ミリモル)、アクリル酸10−ブロモデシルエステル
14.6g(50ミリモル)及び炭酸カリウム22g
(160ミリモル)から成る混合物をアセトン中で20
時間加熱還流した後、反応混合物を濾過し、濾液を濃縮
し、カラムクロマトクラフィーを用いて濾液の濃縮物の
精製を行ない、式
【0116】
【化12】
【0117】で表わされる光学活性基とビフェニル骨格
を有する強誘電性基(メソゲン基)を有するアクリルモ
ノマー(5−1)9.9gを得た。(収率50%)
【0118】(合成例6)合成例4で得たアゾベンゼン
骨格から成るホトクロミズムを示す官能基を有する液晶
性基(メソゲン基)を有するアクリルモノマー及び合成
例5で得た光学活性基とビフェニル骨格を有する強誘電
性液晶性基(メソゲン基)を有するアクリルモノマーの
5:95(モル比)の混合物の20重量%ベンゼン溶液
に、アゾビスイソブチルニトリル2%を添加して真空脱
気した後、反応容器を密封し、60℃、48時間放置し
て重合させて、式
【0119】
【化13】
【0120】で表されるアゾベンゼン骨格から成るホト
クロミズムを示す官能基を有する液晶性基(メソゲン
基)と、強誘電性を示す液晶性基(メソゲン基)を有す
る共重合体から成る側鎖型高分子液晶を得た。
【0121】(合成例7)合成例3で得たアゾベンゼン
骨格から成るホトクロミズムを示す官能基と光学活性基
を有する強誘電性液晶性基(メソゲン基)を有するアク
リルモノマー及び合成例4で得たアゾベンゼン骨格から
成るホトクロミズムを示す官能基を有する液晶性基(メ
ソゲン基)を有するアクリルモノマーの5:95(モル
比)の混合物の20重量%ベンゼン溶液に、アゾビスイ
ソブチルニトリル2%を添加して真空脱気した後、反応
容器を密封し、60℃、48時間放置して重合させて、
【0122】
【化14】
【0123】で表わされるホトクロミズムを示すアゾベ
ンゼン骨格を有する強誘電性メソゲン基とホトクロミズ
ムを示すアゾベンゼン骨格のメソゲン基との共重合体で
ある側鎖型強誘電性高分子液晶化合物(重合度:約92
00)を得た。
【0124】(合成例8) (8−a)p−ブチルアニリンの合成 p−ブチルニトロベンゼン16.5g(92ミリモル)
及び酢酸エチル300mlから成る溶液に、10%Pd
/C 1gを加え、水素ガスをその消費が停止するまで
約1.5時間反応を行った。反応終了後、反応液から触
媒を濾別し、濾液の濃縮して、p−ブチルアニリン13
gを得た。(収率95%)
【0125】(8−b)4’−ブチル−4−ヒドロキシ
アゾベンゼンの合成 (8−a)で得たp−ブチルアニリン9g(60ミリモ
ル)を、ジオキサン100ml、濃塩酸13ml、水6
5mlから成る氷冷混合物中に溶解し、この溶液を、亜
硝酸ナトリウム4.2g(60ミリモル)及び水60m
lから成る混合液に0℃にて徐々に滴下した。滴下終了
後、0℃で2時間攪拌した後、この反応液を、フェノー
ル5.9g(60ミリモル)、水酸化ナトリウム2.4
g(60ミリモル)、炭酸ナトリウム7g及び水78m
lから成る氷冷された混合液に約2時間かけて滴下し
た。滴下終了後、反応混合物を塩酸で中和し、反応生成
物をジエチルエーテルで抽出し、カラムクロマトクラフ
ィーを用いて反応生成物の抽出液の精製を行ない、4’
−ブチル−4−ヒドロキシアゾベンゼン12gを得た。
(収率80%)
【0126】(8−c)4’−ブチル−4−メトキシア
ゾベンゼンの合成 (8−b)で得た4’−ブチル−4−ヒドロキシアゾベ
ンゼン7.6g(30ミリモル)をジメチルホルムアミ
ド100mlに溶解し、この溶液に、炭酸カリウム14
g(100ミリモル)及び沃化メチル7.1g(50ミ
リモル)を添加し、70℃で1時間攪拌した。反応混合
物にメタノール5gを加え、更に70℃で8時間反応さ
せた。反応終了後、反応混合物を濾過し、反応生成物を
エチルエーテル抽出し、抽出液を濃縮し、カラムクロマ
トクラフィーを用いて抽出物の精製を行ない、式
【0127】
【化15】
【0128】で表わされるアゾベンゼン骨格から成るホ
トクロミズムを示す官能基を有する液晶化合物2.7g
を得た。(収率35%)
【0129】(合成例9) (9−a)4’−ヒドロキシ−4−(安息香酸−1−メ
チルブチル)アゾベンゼンの合成 合成例3の(3−b)で得たp−アミノ安息香酸−1−
メチルブチル13g(60ミリモル)を、ジオキサン1
05ml、濃塩酸13ml及び水65mlから成る混合
液に混合した後、氷冷し、これに、亜硝酸ナトリウム
4.2g及び水10mlから成る溶液を徐々に滴下し
た。滴下終了後、0℃で2時間攪拌した。反応混合物を
滴下ロートに移し、反応混合物を、p−フェニルフェノ
ール10.2g(60ミリモル)、水酸化ナトリウム
2.9g(60ミリモル)、炭酸ナトリウム7.2g及
び水78mlから成る混合液中に0℃で約2時間かけて
滴下した。滴下終了後、更に0℃で1.5時間攪拌し
た。反応混合物を塩酸で中和した後、反応生成物をエチ
ルエーテルで抽出し、抽出液を濃縮し、カラムクロマト
クラフィーを用いて精製して4’−ヒドロキシ−4−
(安息香酸−1−メチルブチル)アゾベンゼン12.5
gを得た。(収率70%)
【0130】(9−b){4’−(10−オキシ−1−
デセン)}−4’−(安息香酸1−メチルブチル)アゾ
ベンゼンの合成 10−ブロモ−1−デセン5.8g(26ミリモル)、
(9−a)で得た4’−ヒドロキシ−4−(安息香酸−
1−メチルブチル)アゾベンゼン8.5g(28ミリモ
ル)及び炭酸カリウム4.0gをアセトン100ml中
で20時間加熱還流した。反応終了後、反応混合物を濾
過した後、濾液を濃縮し、カラムクロマトクラフィーを
用いて濾液の濃縮物の精製を行ない、{4’−(10−
オキシ−1−デセン)}−4’−(安息香酸1−メチル
ブチル)アゾベンゼン9.4gを得た。(収率77%)
【0131】(9−c)シロキサン結合から成る主鎖
と、強誘電性基とアゾベンゼン骨格から成るホトクロミ
ズムを示す官能基を有する強誘電性液晶性基(メソゲン
基)が結合した強誘電性を示す側鎖型高分子液晶化合物
の合成 (9−b)で得た{4’−(10−オキシ−1−デセ
ン)}−4’−(安息香酸1−メチルブチル)アゾベン
ゼン4.4g(10ミリモル)及びポリメチルヒドロシ
ロキサン0.5gをトルエン50mlに溶解し、触媒と
して塩化白金酸6水和物5mgを加え、アルゴン雰囲気
下、80℃で24時間反応を行った。反応終了後、反応
混合物をメタノールを用いて再沈澱させた後、沈澱物を
ジクロロメタンに溶解し、ジクロロメタン溶液を乾燥さ
せ、濃縮して、式
【0132】
【化16】 で表わされるシロキサン結合から成る主鎖と、強誘電性
基とアゾベンゼン骨格から成るホトクロミズムを示す官
能基を有する強誘電性液晶性基(メソゲン基)が結合し
た強誘電性を示す側鎖型高分子液晶化合物(重合度:約
9000)を2.1g得た。
【0133】(合成例10) (10−a)4’−(10−オキシ−1−デセン)−4
−(1−メチルブチルカルボキシ)ビフェニルの合成 合成例2の(2−a)で得た4−(4’−ヒドロキシフ
ェニル)−安息香酸−1−メチルブチル8.5g(30
ミリモル)、10−ブロモ−1−デセン7.7g(35
ミリモル)及び炭酸カリウム4.6gをアセトン中で2
0時間還流した。反応終了後、反応混合物を濾過し、濾
液を濃縮し、カラムクロマトクラフィーを用いて濾液の
濃縮物の精製を行ない、4’−(10−オキシ−1−デ
セン)−4−(1−メチルブチルカルボキシ)ビフェニ
ル8.8gを得た。(収率70%)
【0134】(10−b)シロキサン結合から成る主鎖
と、強誘電性基を有する強誘電性液晶性基(メソゲン
基)が結合した強誘電性を示す側鎖型高分子液晶化合物
の合成 (10−a)で得た4’−(10−オキシ−1−デセ
ン)−4−(1−メチルブチルカルボキシ)ビフェニル
4.2g(10ミリモル)及びポリメチルヒドロキシシ
ロキサン0.5gをトルエン50mlに溶解し、触媒と
して塩化白金酸6水和物5mgを加え、アルゴン雰囲気
下で80℃で30時間反応を行った。反応終了後、反応
混合物をメタノールを用いて再沈澱させた後、沈澱物を
ジクロロメタンに溶解させ、ジクロロメタン溶液を乾燥
させ、濃縮して、式
【0135】
【化17】
【0136】で表わされるシロキサン結合から成る主鎖
と、強誘電性基を有する強誘電性液晶性基(メソゲン
基)が結合した強誘電性を示す側鎖型高分子液晶化合物
(重合度:約10000)2.0gを得た。
【0137】(合成例11)合成例5の(5−a)で得
た{4’−(10−デシルオキシ)−4−(1−メチル
ブチルカルボキシ)ビフェニル}アクリレート2.5g
(5ミリモル)及び後述する合成例12の(12−c)
で得た1−(2−メタクリルオキシエチル)−6’−ニ
トロ−3,3’−ジメチルスピロ−[2H−1−ベンゾ
ピラン−2,2’−インドリン0.1g(0.25モ
ル)をジメチルホルムアミド15mlに溶解し、この溶
液にアゾビスイソブチルニトリル5mgを加え、真空脱
気した後、60℃で50時間反応させた。反応終了後、
反応混合物をメタノール中に滴下し、十分に攪拌した
後、生じた沈澱を濾別し、乾燥させて、式
【0138】
【化18】
【0139】で表わされる側鎖に光学活性基とビフェニ
ル骨格を有する強誘電性液晶性基(メソゲン基)及びス
ピロピラン骨格から成るホトクロミズムを示す官能基を
有する強誘電性の側鎖型高分子液晶化合物(重合度約9
300、強誘電性メソゲン基の数とホトクロミズムを示
す官能基の数の比が95:5)1.2gを得た。
【0140】(合成例12) (12−a)1−ヒドロキシエチル−3,3−ジメチル
−2−メチレンインドリンの合成 2,3,3−トリメチルインドリン22g(138ミリ
モル)と1−ヨードエタノール28g(162ミリモ
ル)とを100℃で3時間反応させた後、反応混合物に
水酸化ナトリウム水溶液28gを加えて、60℃で6時
間反応させた。反応生成物をベンゼンで抽出した後、抽
出液を濃縮することによって、1−ヒドロキシエチル−
3,3−ジメチル−2−メチレンインドリン30.5g
を得た。
【0141】(12−b)1−ヒドロキシエチル−6’
−ニトロ−3,3−ジメチルスピロ−[2H−1−ベン
ゾピラン]−2,2’−インドリンの合成 (12−a)で得た1−ヒドロキシエチル−3,3−ジ
メチル−2−メチレンインドリン28.0g(138ミ
リモル)及び5−ニトロサリチルアルデヒド30.3g
(182ミリモル)をエチルアルコール400ml中で
100℃で2時間加熱還流下。反応終了後、反応混合物
を濾過し、再結晶を行なって精製して1−ヒドロキシエ
チル−6’−ニトロ−3,3−ジメチルスピロ−[2H
−1−ベンゾピラン]−2,2’−インドリン34gを
得た。(収率70%)
【0142】(12−c)1−(2−メタクリルオキシ
エチル)−6’−ニトロ−3,3’−ジメチルスピロ−
[2H−1−ベンゾピラン−2,2’−インドリンの合
成 (12−b)で得た1−ヒドロキシエチル−6’−ニト
ロ−3,3−ジメチルスピロ−[2H−1−ベンゾピラ
ン]−2,2’−インドリン12g(34ミリモル)及
びピリジン16ml(180ミリモル)を無水ベンゼン
100mlに溶解し、この溶液を氷水で冷却しながら、
この溶液にメタクリル酸クロライド8.9g(90ミリ
モル)を1時間かけて滴下し、滴下終了後、室温で12
時間反応させた。反応終了後、反応混合物を乾燥させ、
濃縮し、カラムクロマトクラフィーを用いて反応混合物
の精製を行ない、1−(2−メタクリルオキシエチル)
−6’−ニトロ−3,3’−ジメチルスピロ−[2H−
1−ベンゾピラン−2,2’−インドリン8.6gを得
た。(収率60%)
【0143】(12−d)側鎖に光学活性基とアゾベン
ゼン骨格から成るホトクロミズムを示す官能基を有する
強誘電性液晶性基(メソゲン基)及びスピロピラン骨格
から成るホトクロミズムを示す官能基を有する強誘電性
の側鎖型高分子液晶化合物の合成 合成例3の(3−d)で得た{4’−(10−デシルオ
キシ)−4−(1−メチルブチルカルボキシ)アゾベン
ゼン}アクリレート1.5g(3ミリモル)及び(12
−c)で得た1−(2−メタクリルオキシエチル)−
6’−ニトロ−3,3’−ジメチルスピロ−[2H−1
−ベンゾピラン−2,2’−インドリン60mg(0.
15ミリモル)をジメチルホルムアミド10mlに溶解
し、この溶液にアゾビスイソブチルニトリル4.7mg
を加え、真空脱気した後、60℃で50時間反応させ
た。反応終了後、反応混合物を500mlのメタノール
中に滴下し、十分に攪拌した後、生じた沈澱を濾取し、
乾燥させて、式
【0144】
【化19】
【0145】で表わされる側鎖に光学活性基とアゾベン
ゼン骨格から成るホトクロミズムを示す官能基を有する
強誘電性液晶性基(メソゲン基)及びスピロピラン骨格
から成るホトクロミズムを示す官能基を有する強誘電性
の側鎖型高分子液晶化合物(重合度約9100、メソゲ
ン基とホトクロミック置換基の数の比95:5)を得
た。
【0146】(合成例13)合成例12の(12−b)
で得た1−ヒドロキシエチル−6’−ニトロ−3,3−
ジメチルスピロ−[2H−1−ベンゾピラン]−2,
2’−インドリン12g(34ミリモル)及びピリジン
16ml(180ミリモル)を無水ベンゼン100ml
に溶解し、この溶液を氷水で冷却しながら、この溶液に
イソ酪酸クロリド9.5g(90ミリモル)を1時間か
けて滴下し、室温で15時間反応させた。反応終了後、
反応混合物を乾燥させ、濃縮し、カラムクロマトグラフ
ィーを用いて精製して、式
【0147】
【化20】
【0148】で表わされるホトクロミズムを示すスピロ
ピラン誘導体を得た。
【0149】(実施例1)合成例1で得たアゾベンゼン
骨格から成るホトクロミズムを示す官能基を有する側鎖
型高分子液晶化合物(重合度:約9000)及び合成例
2で得た強誘電性基とビフェニル骨格を有する液晶性基
(メソゲン基)を側鎖に有する高分子液晶化合物(重合
度:約9600)の粉末を重量比で3:97の割合で混
合して得た組成物5部をクロロホルム溶媒50部に完全
に溶解させた後、ITO付硝子基板上に乾燥後の膜厚が
2μmとなるように塗布した後、乾燥させて誘電体層を
形成して、誘電体記録素子を得た。
【0150】(実施例2)合成例3で得たアゾベンゼン
骨格から成るホトクロミズムを示す官能基と光学活性基
を有する強誘電性液晶性基(メソゲン基)を側鎖に有す
る高分子液晶化合物(重合度:約9000)5部をクロ
ロホルム100部に溶解し、アルミニウム基板上にスピ
ンコート法にて乾燥後の膜厚が2μmとなるように塗布
した後、乾燥させて有機誘電体層を形成して、誘電体記
録素子を得た。
【0151】(実施例3)実施例2において、合成例3
で得た高分子液晶化合物(重合度:約9000)に代え
て、合成例6で得たホトクロミズムを示すアゾベンゼン
骨格を有する液晶性基(メソゲン基)と、強誘電性を示
す液晶性基(メソゲン基)とを有する側鎖型高分子液晶
を用いた以外は、実施例2と同様にして、アルミニウム
基板上に有機誘電体層を形成して、誘電体記録素子を得
た。
【0152】(実施例4)実施例2において、合成例3
で得た高分子液晶化合物(重合度:約9000)に代え
て、合成例2で得た強誘電性基とビフェニル骨格を有す
る液晶性基(メソゲン基)を側鎖に有する高分子液晶化
合物(重合度:約9600)と合成例8で得たアゾベン
ゼン骨格から成るホトクロミズムを示す官能基を有する
液晶化合物とを97:3(重量比)で混合した組成物5
部をクロロホルム50部に溶解した溶液を用いた以外
は、実施例2と同様にして、アルミニウム基板上に有機
誘電体層を形成した。
【0153】更に、この有機誘電体層上に、ポリカーボ
ネート樹脂(三菱油化社製の「PCZ」)5部をジクロ
ロメタン500部に溶解して得た保護膜形成用塗料を乾
燥後の膜厚が0.3μmと成るようにスピンコーターを
用いて塗布して保護膜を積層して誘電体記録素子を得
た。
【0154】(実施例5)実施例2において、合成例3
で得た高分子液晶化合物(重合度:約9000)に代え
て、合成例9で得たシロキサン結合から成る主鎖と、強
誘電性基とアゾベンゼン骨格から成るホトクロミズムを
示す官能基を有する強誘電性液晶性基(メソゲン基)が
結合した強誘電性を示す側鎖型高分子液晶化合物(重合
度:約9000)95部と合成例8で得たホトクロミズ
ムを示すアゾベンゼン誘導体5部との混合物5部をクロ
ロホルム50部に溶解した溶液を用いた以外は、実施例
2と同様にして、アルミニウム基板上に有機誘電体層を
形成した。
【0155】更に、有機誘電体層上に、実施例4と同様
にして膜厚0.3μmの保護膜を積層して誘電体記録素
子を得た。
【0156】(実施例6)実施例2において、合成例3
で得た高分子液晶化合物(重合度:約9000)に代え
て、合成例9で得たシロキサン結合から成る主鎖と、強
誘電性基とアゾベンゼン骨格から成るホトクロミズムを
示す官能基を有する強誘電性液晶性基(メソゲン基)が
結合した強誘電性を示す側鎖型高分子液晶化合物(重合
度:約10000)5部及び合成例10で得たシロキサ
ン結合から成る主鎖と、強誘電性基を有する強誘電性液
晶性基(メソゲン基)が結合した強誘電性を示す側鎖型
高分子液晶化合物(重合度:約10000)の粉末95
部から成る混合物5部をクロロホルム50部に溶解した
溶液を用いた以外は、実施例2と同様にして、アルミニ
ウム基板上に有機誘電体層を形成して、誘電体記録素子
を得た。
【0157】(実施例7)アルミニウム基板の表面に、
ポリアミック酸(日立化成社製「PIX5000」)の
N−メチル−2−ピロリドン溶液をスピンコート法で塗
布し、加熱硬化させ約0.3μmのポリアミド薄膜を形
成した後、ホモジニアス配向が得られるようにラビング
処理を行った。
【0158】実施例2において、合成例3で得た高分子
液晶化合物(重合度:約9000)に代えて、合成例9
で得たシロキサン結合から成る主鎖と、強誘電性基とア
ゾベンゼン骨格から成るホトクロミズムを示す官能基を
有する強誘電性液晶性基(メソゲン基)が結合した強誘
電性を示す側鎖型高分子液晶化合物(重合度:約900
0)5部をクロロホルム50部に溶解した溶液を用い、
アルミニウム基板として、上記ラビング処理を施したア
ルミニウム基板を用いた以外は、実施例2と同様にし
て、有機誘電体層を形成して、誘電体記録素子を得た。
【0159】(実施例8)実施例2において、合成例3
で得た高分子液晶化合物(重合度:約9000)に代え
て、合成例11で得た側鎖に光学活性基とビフェニル骨
格を有する強誘電性液晶性基(メソゲン基)及びスピロ
ピラン骨格から成るホトクロミズムを示す官能基を有す
る強誘電性の側鎖型高分子液晶化合物(重合度約930
0、強誘電性メソゲン基の数とホトクロミズムを示す官
能基の数の比が95:5)5部をクロロホルム50部に
溶解した溶液を用いた以外は、実施例2と同様にして、
アルミニウム基板上に有機誘電体層を形成して、誘電体
記録素子を得た。
【0160】(実施例9)実施例2において、合成例3
で得た高分子液晶化合物(重合度:約9000)に代え
て、合成例12で得た側鎖に光学活性基とアゾベンゼン
骨格から成るホトクロミズムを示す官能基を有する強誘
電性液晶性基(メソゲン基)及びスピロピラン骨格から
成るホトクロミズムを示す官能基を有する強誘電性の側
鎖型高分子液晶化合物(重合度約9100、メソゲン基
とホトクロミック置換基の数の比95:5)5部をクロ
ロホルム50部に溶解した溶液を用いた以外は、実施例
2と同様にして、アルミニウム基板上に有機誘電体層を
形成して、誘電体記録素子を得た。
【0161】(実施例10)実施例2において、合成例
3で得た高分子液晶化合物(重合度:約9000)に代
えて、合成例2で得た強誘電性基とビフェニル骨格を有
する液晶性基(メソゲン基)を側鎖に有する高分子液晶
化合物(重合度:約9500)と合成例8で得たアゾベ
ンゼン骨格から成るホトクロミズムを示す官能基を有す
る液晶化合物とを97:3(重量比)で混合した組成物
5部をクロロホルム50部に溶解した溶液を用いた以外
は、実施例2と同様にして、アルミニウム基板上に有機
誘電体層を形成した。
【0162】更に、有機誘電体層上に、実施例4と同様
にして膜厚0.3μmの保護膜を積層して誘電体記録素
子を得た。
【0163】(実施例11)[本発明の画像形成方法A
の実施例] 実施例1〜10で得た各誘電体記録素子に+8KVのコ
ロナ電圧をかけたコロナ帯電器により帯電させて、誘電
体層のポーリング(双極子配向)処理を行った。
【0164】次に、ポーリング処理を行った誘電体層
に、ポーリング処理時とは逆の極性である−5KVのコ
ロナ電圧をかけたコロナ帯電器により帯電(抗電界以
下)を行いながらアゾベンゼン誘導体の光異性化波長で
ある365nmの紫外光を照射し画像書き込みを行い、
各誘電体記録素子の誘電体層に潜像を形成した。
【0165】誘電体層に形成された潜像を、正極性の粉
体トナーを用いて磁気ブラシ現像を行ったところ、いず
れの誘電体記録素子においても、非露光部にトナーが付
着し可視化された。これを紙にコロナ転写、定着を行っ
た結果、良好な画像が得られた。また、転写後、残留ト
ナーをクリーニングし、再びトナー現像、転写、定着を
繰返し行なった結果、いずれの誘電体記録素子において
も、複数枚の初期と変わらない画像が得られた。
【0166】また、この潜像を3ケ月間暗所に保存した
後、再びトナー現像、転写、定着を行った結果、いずれ
の誘電体記録素子においても、初期の画像と同様な画像
が得られ、潜像として長期間安定に保存されることを確
認した。
【0167】更に、それぞれの誘電体記録素子の誘電体
層に可視光(波長440nm)を十分照射し、前記のポ
ーリング(双極子配向)処理を行った結果、いずれの誘
電体記録素子においても、書き込み画像が完全に消去さ
れた。
【0168】(実施例12)実施例1において、合成例
1で得たアゾベンゼン骨格から成るホトクロミズムを示
す官能基を有する側鎖型高分子液晶化合物(重合度:約
9000)及び合成例2で得た強誘電性基とビフェニル
骨格を有する液晶性基(メソゲン基)を側鎖に有する高
分子液晶化合物(重合度:約9600)の粉末との混合
割合を重量比で5:95とし、ITO付硝子基板に代え
て10×10cmのアルミニウム基板を用いた以外は、実
施例1と同様にして、誘電体記録素子を得た。
【0169】(実施例13)実施例2において、ITO
付硝子基板に代えて10×10cmのアルミニウム基板を
用いた以外は、実施例2と同様にして、誘電体記録素子
を得た。
【0170】(実施例14)実施例3において、ITO
付硝子基板に代えて10×10cmのアルミニウム基板を
用いた以外は、実施例3と同様にして、誘電体記録素子
を得た。
【0171】(実施例15)実施例4において、合成例
2で得た強誘電性基とビフェニル骨格を有する液晶性基
(メソゲン基)を側鎖に有する高分子液晶化合物(重合
度:約9600)と合成例8で得たアゾベンゼン骨格か
ら成るホトクロミズムを示す官能基を有する液晶化合物
との混合割合を重量比で95:5とし、ITO付硝子基
板に代えて10×10cmのアルミニウム基板を用いた以
外は、実施例4と同様にして、誘電体記録素子を得た。
【0172】(実施例16)実施例5において、ITO
付硝子基板に代えて10×10cmのアルミニウム基板を
用いた以外は、実施例5と同様にして、誘電体記録素子
を得た。
【0173】(実施例17)実施例7において、ITO
付硝子基板に代えて10×10cmのアルミニウム基板を
用いた以外は、実施例7と同様にして、誘電体記録素子
を得た。
【0174】(実施例18)実施例8において、ITO
付硝子基板に代えて10×10cmのアルミニウム基板を
用いた以外は、実施例8と同様にして、誘電体記録素子
を得た。
【0175】(実施例19)実施例9において、ITO
付硝子基板に代えて10×10cmのアルミニウム基板を
用いた以外は、実施例9と同様にして、誘電体記録素子
を得た。
【0176】(実施例20)実施例2において、合成例
3で得た高分子液晶化合物に代えて、合成例7で得たホ
トクロミズムを示すアゾベンゼン骨格を有する強誘電性
メソゲン基とホトクロミズムを示すアゾベンゼン骨格の
メソゲン基との共重合体である側鎖型強誘電性高分子液
晶化合物(重合度:約9200)を使用し、ITO付硝
子基板に代えて10×10cmのアルミニウム基板を用い
た以外は、実施例2と同様にして、誘電体記録素子を得
た。
【0177】(実施例21)実施例2において、合成例
3で得た強誘電性基とビフェニル骨格を有する液晶性基
(メソゲン基)を側鎖に有する高分子液晶化合物(重合
度:約9600)95部と合成例13で得たホトクロミ
ズムを示すスピロピラン誘導体5部との混合物を使用
し、ITO付硝子基板に代えて10×10cmのアルミニ
ウム基板を用いた以外は、実施例2と同様にして、誘電
体記録素子を得た。
【0178】(実施例23)[本発明の画像形成方法B
の実施例] 実施例12〜22で得た各誘電体記録素子の有機誘電体
層の表面に、基板と同一の大きさのアルミニウム電極を
密着させ、表1に示した温度に加熱しながら70V直流
電圧を印加して、有機誘電体層のポーリング処理を行っ
た。ポーリング処理用のアルミニウム電極を取り除いた
後、メタルハライドランプを用いて、この各誘電体記録
素子の有機誘電体層の表面にテストパターンを投影して
露光した。投影後、負のコロナ放電により各誘電体記録
素子の有機誘電体層の表面を帯電させ、トナー現像した
結果、未露光部分にトナー付着して書き込んだ潜像を可
視化することができた。このトナー画像を普通紙にコロ
ナ転写させ定着したところ、各誘電体記録素子におい
て、良好な画像が得られた。更に、未転写トナーを除去
した後、再び、コロナ帯電を行ない、トナー現像、コロ
ナ転写させた結果、各誘電体記録素子のすべてにおい
て、初回と同様の良好な画像が得られた。更に、各誘電
体記録素子において、同様の操作を繰り返して複写でき
ることを確認した。
【0179】また、各誘電体記録素子に形成された潜像
は、3ヶ月以上室温暗所で保存した後、再びトナー現
像、転写、定着を行ったところ、各誘電体記録素子にお
いて、初期の画像と同等な画像が得られ、潜像として長
期間安定に保存できることを確認することができた。
【0180】潜像が形成された各誘電体記録素子に可視
光(440nm)を十分照射して再び70Vの直流電圧
を印加したところ、潜像が完全に消去されることを確認
することができた。
【0181】
【表1】
【0182】
【発明の効果】本発明の誘電体記録素子は、有機誘電体
層に、二つの機能であるホトクロミズムによる光応答性
及び強誘電性によるメモリー性を融合させることで、光
書き込み可能なメモリー性を有する。
【0183】また、本発明の誘電体記録素子を用いた画
像形成方法によれば、光書き込みにより潜像を形成し、
これをトナー現像により可視化でき、紙、フィルム等に
コロナ転写することにより複写画像が形成できる。
【0184】また、光書き込みにより形成された潜像
は、長期間安定に保存可能である。更に、光異性化の速
度で書き込みが可能であり、その結果、高速化が計ら
れ、分子レベルでの高密度書き込み、高解像力化が計ら
れる。
【0185】また、一度書き込まれた潜像は環境に対し
て安定であり、長期間の保存が可能で、随時、情報の書
き込み、修正、消去が可能である。
【0186】また、多数枚の同一の可視画像の形成にお
いては、潜像のメモリー性を利用して、一度画像の書き
込みを行なって潜像を形成すれば、トナー現像−転写−
定着(クリーニング)の工程を繰り返すことにより所望
枚数の可視画像の形成が可能である。
【0187】また、本発明の可視画像の現像は、通常の
電子写真法が適用できるため、カラー画像の形成も可能
である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の誘電体記録素子における印加電界
(E)と電気変位(D)の関係を示すヒステリシス曲線
図表である。
【図2】本発明の誘電体記録素子を用いる画像形成方法
Aの工程説明図である。
【符号の説明】
1 コロナ帯電器 2 双極子 3 有機誘電体層 4 導電層 5 基板 6 静電トナー 7 紙
【図3】本発明の誘電体記録素子を用いた画像形成方法
Bの工程説明図。
【符号の説明】
1 コロナ帯電器 2 双極子 3 有機誘電体層 4 導電層 5 基板 6 配向変化の場合 7 液晶相変化の場合 8 静電トナー 9 紙
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G11B 9/02 9075−5D G11B 9/02

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 強誘電性及びホトクロミズムを示す有機
    誘電体層の一方の面にのみ導電層を有する支持体を設け
    たことを特徴とする誘電体記録素子。
  2. 【請求項2】 導電層の有機誘電体層側の表面に配向層
    を有する請求項1記載の誘電体記録素子。
  3. 【請求項3】 強誘電性及びホトクロミズムを示す有機
    誘電体層が、ホトクロミズムを示す化合物と強誘電性を
    示す化合物を含有する組成物から成ることを特徴とする
    請求項1又は2記載の誘電体記録素子。
  4. 【請求項4】 強誘電性を示す化合物が、強誘電性を示
    す側鎖型の高分子液晶である請求項3記載の誘電体記録
    素子。
  5. 【請求項5】 ホトクロミズムを示す化合物が、(1)
    ホトクロミズムを示す官能基を有する高分子化合物及び
    (2)末端に液晶性基(メソゲン基)を有するホトクロ
    ミズムを示す官能基を側鎖に有する側鎖型高分子液晶か
    ら成る群から選ばれる化合物である請求項3又は4記載
    の誘電体記録素子。
  6. 【請求項6】 強誘電性及びホトクロミズムを示す有機
    誘電体層が、強誘電性を示す置換基とホトクロミズムを
    示す官能基を側鎖に有する側鎖型高分子液晶から成るこ
    とを特徴とする請求項1又は2記載の誘電体記録素子。
  7. 【請求項7】 強誘電性を示す置換基とホトクロミズム
    を示す官能基を側鎖に有する側鎖型高分子液晶が、
    (1)強誘電性を示す液晶性基(メソゲン基)を有する
    共重合可能なビニルモノマー及び(2)ホトクロミズム
    を示す官能基を有する共重合可能なモノマーから成る共
    重合体である請求項6記載の誘電体記録素子。
  8. 【請求項8】 強誘電性を示す置換基とホトクロミズム
    を示す官能基を側鎖に有する側鎖型高分子液晶が、
    (1)強誘電性を示す液晶性基(メソゲン基)を有する
    共重合可能なビニルモノマー及び(2)末端に液晶性基
    (メソゲン基)を有し、ホトクロミズムを示す官能基を
    有する共重合可能なビニルモノマーから成る共重合体で
    ある請求項6記載の誘電体記録素子。
  9. 【請求項9】 強誘電性及びホトクロミズムを示す有機
    誘電体層が、強誘電性を示す液晶性基(メソゲン基)と
    ホトクロミズムを示す官能基とが結合した置換基を側鎖
    に有する側鎖型の高分子液晶から成ることを特徴とする
    請求項1又は2記載の誘電体記録素子。
  10. 【請求項10】 強誘電性及びホトクロミズムを示す有
    機誘電体層が、ホトクロミズムを示す官能基を一構成要
    素とする強誘電性を示す液晶性基(メソゲン基)を側鎖
    に有する側鎖型の高分子液晶から成ることを特徴とする
    請求項1又は2記載の誘電体記録素子。
  11. 【請求項11】 請求項1〜10のいずれかに記載の誘
    電体記録素子に対し、電場を印加することにより該有機
    誘電体層の双極子を同一方向に揃えた後、抗電場以下の
    逆電場を印加しながら光を照射することにより、(1)
    光照射部分のホトクロミズムで誘起される双極子の配向
    方向の反転に伴う有機誘電体層内における双極子の配向
    方向の相違によって生じる表面電荷密度の差、又は
    (2)光照射部分のホトクロミズムで誘起される双極子
    の配向方向の反転によって生じた表面電荷密度に差を有
    する有機誘電体層に、更に帯電処理を施すことによって
    生じる受容電位の差を利用して静電トナーを付着させて
    可視画像を形成することを特徴とする画像形成方法。
  12. 【請求項12】 有機誘電体層に電場を印加する手段と
    してコロナ帯電又はローラ帯電を用いることを特徴とす
    る請求項11記載の画像形成方法。
  13. 【請求項13】 請求項1〜10のいずれかに記載の誘
    電体記録素子に対し、電場を印加することにより該有機
    誘電体層の双極子を同一方向に揃えた後、該誘電体層の
    強誘電性を示す温度において光書き込みを行うことによ
    り生じる(1)光による書き込み部分のホトクロミズム
    で誘起される双極子の配向変化から生じる帯電処理に対
    する受容電位の変化、又は、(2)電子写真用トナーの
    付着力の変化を利用して、書き込み画像上にトナーを付
    着させ画像を形成することを特徴とする画像形成方法。
  14. 【請求項14】 有機誘電体層に電場を印加する手段と
    してコロナ帯電又はローラ帯電を用いることを特徴とす
    る請求項13記載の画像形成方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2016210917A (ja) * 2015-05-11 2016-12-15 学校法人東京工芸大学 液晶ゲル、液晶ゲルの製造方法、液晶ゲルの設計方法
JP2018005049A (ja) * 2016-07-05 2018-01-11 コニカミノルタ株式会社 トナーおよび画像形成方法

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