CN101037064A - 图像处理方法和图像处理装置 - Google Patents
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Abstract
提供了一种图象处理方法,其包含图象记录步骤和图象擦除步骤中的至少一个,其中激光光束为平行光,并且其中,所述激光光束的光轴的中心区域周围的周边区域的激光扫描速度比所述中心区域的激光扫描速度慢,所述周边区域的激光输出比所述中心区域的输出高,或者,在与所述激光光束的光轴的中心区域周围的周边区域相对应的激光照射区域和相邻的激光照射区域之间的重叠区比在与所述中心区域相对应的激光照射区域和相邻的激光照射区域之间的重叠区大。
Description
技术领域
[0001]本发明涉及图象处理方法,其能够扩大图象记录和图象擦除区域(imagerecording and image erasing areas),确保充分的图象擦除时间和完全的图象擦除,从而提供优良的图象可擦除性(erasability);本发明还涉及应用所述图象处理方法的图象处理装置。
背景技术
[0002]作为生成或者删除位于或者来自于表面凹凸的热可逆记录介质(以下在某些情形中被称为“可逆性热敏介质”、“记录介质”或“介质”)的图象的方法,以及作为以一定距离在此类介质上生成或者删除图象的方法,基于非接触式激光的方法被提出(参见日本特开2000-136022号公报)。这种方法,在物流中使用的搬送用容器上使用非接触式记录,其中所述容器是由热可逆记录介质制成,激光被用来进行图象的记录(写入),热风、温水、红外线加热器或者其它类似手段被用来擦除图象。
[0003]提出了涉及激光照射以便在这种热可逆记录介质上/由这种热可逆记录介质进行图象记录/擦除的各种方法(例如,参见日本特开07-186555号公报(特许第3350836号公报),特开7-186445号公报(特许第3446316号公报),特开2002-347272号公报和特开2004-195751号公报)。
[0004]在日本特开07-186555号公报(特许第3350836号公报)中公开的技术为一种改良的图象形成和擦除方法,其涉及,用激光束照射置于热可逆性记录介质上的光热变换片,通过利用由此产生的热,在该介质上或由该介质形成或擦除图象。该专利文献的说明书公开了,通过控制激光束的照射条件,可能进行图象的形成和擦除。更具体地,提到了,通过控制光照射时间、光强度、聚焦度和光强度分布中的至少一个,可将加热温度控制为所述热可逆性记录介质的第一特定温度和第二特定温度,并且,通过改变加热后的冷却速度,可全面或部分地进行图象的形成或擦除。
[0005]在日本特开07-186445号公报(特许第3446316号公报)中公开了一种方法,其中使用二个激光束:一个为椭圆形或长圆形的激光点,用于进行图象擦除,一个为圆形激光点,用于进行图象形成;还公开了使用二种激光的复合光束进行记录的方法,以及使用二种变形激光的复合光束进行记录的方法。相比单激光记录,双激光记录可以实现高密度的图象记录。
[0006]在日本特开2002-347272号公报中公开的技术涉及,在图象记录或擦除期间,利用反射镜的两个面,通过光路差和/或反射镜形状差异,改变聚焦激光束的形状,这样,利用简单的光学系统,可以改变光点的大小或烘托焦点。
[0007]而且,日本特开2004-195751号公报中公开,通过将标签状的可逆性热敏记录介质的激光吸收率设置为50%或更高,将打印时的照射能量设为5.0mJ/mm2~15.0mJ/mm2,将激光吸收率和打印照射能量的积设为3.0mJ/mm2~14.0mJ/mm2,并将擦除时的激光吸收率和打印照射能量的积设为1.1~3.0倍,可以将图象擦除后残留的鬼影几乎完全消除。
[0008]另外,提出了使用激光束擦除图象的方法(参见特开2003-246144号公报),其中通过以激光记录时的25%~65%的水平(激光束能量、激光照射时间、扫描速度和脉冲宽度)擦除之前的图象,可在可逆性热敏记录介质上实现高耐久性的清楚的对比度图象的记录。
[0009]利用上述方法,可以进行激光打印和激光擦除。然而,在图象广泛地打印于热可逆记录介质或从热可逆记录介质擦除的情况下,以及在热可逆记录介质被附着于用于分配线的搬送容器以在其上进行非接触式记录的情况下,由于激光束的能量不足,不能很好地进行图象的记录,特别是图象的擦除,这取决于介质和配备有激光源的图象记录装置之间的距离和/或在线上的所述介质的移动速度。
[0010]提出了用于解决上述问题的方法,其涉及使用可进行聚焦控制的装置,其中激光束能量水平与热可逆记录介质和配备有激光源的图象记录装置之间的距离没有关系。例如,在日本实开56-27936号公报和特开58-83812号公报(特公03-81133号公报)中公开了通过变形反射镜进行焦点控制。通过这种方法,可以解决上述问题。
[0011]但是,上述方法存在着需要用于反射镜变形的特殊装置的问题,因此不能适用于一般的激光设备。
发明内容
[0012]本发明的目的是提供图像处理方法和图像处理装置,它们均能通过扩大图像记录和图像擦除区域来确保充分的图像擦除时间,和确保完全的图象擦除。
[0013]解决前述问题的手段如下。
(1)一种图象处理方法,包含下列中的至少其中之一:
通过将激光束施用在热可逆的记录介质上,加热该热可逆的记录介质,在热可逆的记录介质上记录图像;和
通过将激光束施用在热可逆的记录介质上,加热该热可逆的记录介质,从热可逆的记录介质上擦除图像;
其中,所述激光束是平行光,围绕激光束光轴中心区域的周边区域的激光扫描速度比中心区域的激光扫描速度慢,和
其中,热可逆的记录介质在透明度或色调上赋予了温度依赖性的可逆变化。
(2)一种图象处理方法,包含下列中的至少其中之一:
通过将激光束施用在热可逆的记录介质上,加热该热可逆的记录介质,在热可逆的记录介质上记录图像;和
通过将激光束施用在热可逆的记录介质上,加热该热可逆的记录介质,从热可逆的记录介质上擦除图像;
其中,所述激光束是平行光,围绕激光束光轴中心区域的周边区域的激光输出比中心区域的激光输出大,和
其中,热可逆的记录介质在透明度或色调上赋予了温度依赖性的可逆变化。
(3)一种图象处理方法,包含下列中的至少其中之一:
通过将激光束施用在热可逆的记录介质上,加热该热可逆的记录介质,在热可逆的记录介质上记录图像;和
通过将激光束施用在热可逆的记录介质上,加热该热可逆的记录介质,从热可逆的记录介质上擦除图像;
其中,所述激光束是平行光,对应于围绕激光束光轴中心区域的周边区域的激光辐射区域与邻近激光辐射区域之间的重叠区域比对应于中心区域的激光辐射区域与邻近激光辐射区域之间的重叠区域大,和
其中,热可逆的记录介质在透明度或色调上赋予了温度依赖性的可逆变化。
(4)根据(1)至(3)中任一所述的图象处理方法,其中,围绕激光束光轴中心区域的周边区域的激光束能量水平等于或大于中心区域的激光束能量水平。
(5)根据(1)至(4)中任一所述的图象处理方法,其中,中心区域对应于热可逆记录介质上的激光辐射区域,该激光辐射区域由来自激光源的激光束以直角施用于热可逆记录介质表面上而形成。
(6)根据(1)至(5)中任一所述的图象处理方法,其中,周边区域对应于激光束的光轴中心区域以外的任何区域,所述激光束通过图像处理设备的扫描控制装置施用于热可逆记录介质上。
(7)根据(1)至(6)中任一所述的图象处理方法,其中,激光束辐射至热可逆记录介质的距离可任意设定。
(8)根据(1)至(7)中任一所述的图象处理方法,其中,热可逆记录介质包括至少一个形成于载体上的可逆的热敏性记录层,所述可逆的热敏性记录层含有树脂和低分子量的有机物质。
(9)根据(1)至(7)中任一所述的图象处理方法,其中,热可逆记录介质包括至少一个形成于载体上的可逆的热敏性记录层,所述可逆的热敏性记录层含有隐色染料和可逆性显色剂。
(10)根据(1)至(9)中任一所述的图象处理方法,其中,在其沿着与激光束行进方向基本上垂直的方向的横切面中,在激光束的光强度分布中,中心区域的强度等于或小于周边区域的强度。
(11)根据(1)至(10)中任一所述的图象处理方法,其中,图像处理方法被用于图像记录和擦除中的至少其中之一,所述图像位于或来自在配送支持系统(delivery support system)中的分配线(distribution line)上被输送的容器。
(12)一种图象处理设备,包括:
激光束施加装置;和
光强度调节装置,被配置用于改变激光束的光强度,该光强度调节装置被安置在激光束应用装置的激光发射边上,
其中,图像处理设备被用于根据(1)至(11)中任一所述的图象处理方法。
(13)根据(12)所述的图象处理装置,其中,所述光强度调节装置是透镜、滤光器和反射镜中的至少其中一种。
[0014]本发明的图象处理方法的第一个方面包括图像记录步骤和图像擦除步骤中的至少其中之一,其中,所述激光束是平行光,围绕激光束光轴中心区域的外围区域的激光扫描速度比中心区域的激光扫描速度慢。
[0015]本发明的图象处理方法的第二个方面包括图像记录步骤和图像擦除步骤中的至少其中之一,其中,所述激光束是平行光,围绕激光束光轴中心区域的外围区域的激光输出比中心区域的激光输出大。
[0016]本发明的图象处理方法的第三个方面包括图像记录步骤和图像擦除步骤中的至少其中之一,其中,所述激光束是平行光,对应于围绕激光束光轴中心区域的外围区域的激光辐射区域与邻近激光辐射区域之间的重叠区域比对应于中心区域的激光辐射区域与邻近激光辐射区域之间的重叠区域大。
[0017]在根据本申请的第一方面至第三方面中任一所述的图象处理方法中,所述激光束是平行光,围绕激光束光轴中心区域的外围区域的激光扫描速度比中心区域的激光扫描速度慢;围绕激光束光轴中心区域的外围区域的激光输出比中心区域的激光输出大;或者,对应于围绕激光束光轴中心区域的外围区域的激光辐射区域与邻近激光辐射区域之间的重叠区域比对应于中心区域的激光辐射区域与邻近激光辐射区域之间的重叠区域大。因此,即使当使用如平行光那样的无焦光束时,无论激光束在介质上的位置在何处,也有可能均匀地赋予介质激光束能量,从而通过扩大待打印的区域来获得大范围的打印,确保充分的图像擦除时间,和获得完全的图像擦除。
[0018]本发明的图象处理设备被用于本发明的图像处理方法,它至少包括激光施加装置和激光束调节装置,激光束调节装置被配置以改变激光束的光强度,并且其被安置在激光束应用装置的激光发射边上。
[0019]在图像处理设备中,激光施加装置发射激光束,激光束调节装置改变从激光施加装置发射的激光的光强度。结果,由反复循环的图像记录和擦除引起的热可逆记录介质的劣化(degradation),能够被有效地抑制。
附图说明
[0020]图1显示了本发明的图象处理装置的一个例子。
[0021]图2为说明本发明的图象处理方法的图。
[0022]图3为说明在本发明的图象处理方法中使用的激光束的原理的图。
[0023]图4为说明本发明的图象处理方法的图。
[0024]图5为说明本发明的图象处理方法的原理的图。
[0025]图6A为示意性说明图,显示了本发明的图象处理方法中使用的激光束的行进方向的垂直截面上的光强度分布中的“中心区域”和“周边区域”的光强度的一个例子。
[0026]图6B为示意性说明图,显示了本发明的图象处理方法中使用的激光束的行进方向的垂直截面上的光强度分布中的“中心区域”和“周边区域”的光强度的另一个例子。
[0027]图6C为示意性说明图,显示了本发明的图象处理方法中使用的激光束的行进方向的垂直截面上的光强度分布中的“中心区域”和“周边区域”的光强度的另一个例子。
[0028]图6D为示意性说明图,显示了本发明的图象处理方法中使用的激光束的行进方向的垂直截面上的光强度分布中的“中心区域”和“周边区域”的光强度的另一个例子。
[0029]图6E为示意性说明图,显示了本发明的图象处理方法中使用的一般性激光束的行进方向的垂直截面上的光强度分布(高斯分布)中的“中心区域”和“周边区域”的光强度的另一个例子。
[0030]图7A为表示本发明的图象处理装置中的光强度调节单元的一个例子的示意性说明图。
[0031]图7B为表示本发明的图象处理装置的光强度调节单元的另一个例子的示意性说明图。
[0032]图8A为表示热可逆记录介质的透明-混浊特性的图。
[0033]图8B为表示热可逆记录介质在透明状态与混浊状态之间变化的机理的示意性说明图。
[0034]图9A为表示热可逆记录介质的显色-消色特性的图。
[0035]图9B为表示热可逆记录介质在显色状态和消色状态之间变化的机理的示意性说明图。
[0036]图10为表示RF-ID标签(tag)的一个例子的示意图。
[0037]图11为表示本发明的激光扫描方式的图。
[0038]图12为表示配送支持系统的一个例子的示意图。
[0039]图13为表示配送支持系统中的一组程序管理单元的一个例子的示意图。
[0040]图14为表示配送支持系统的处理程序的一个例子的说明图。
发明详述
[0041]根据本发明的第一个方面至第三个方面中的任何一个的图象处理方法包含,图象记录步骤和图象擦除步骤中的至少一个,并且在必要时,还包含适当选择的其他步骤。
[0042]本发明的图象处理方法包括,在其中进行图象形成和图象擦除的实施方式,在其中只进行图象形成的实施方式,以及在其中只进行图象擦除的实施方式。
[0043]在本发明的图象处理方法的第一个方面中,在图象记录步骤和图象擦除步骤中的至少一个步骤中,激光束为平行光,激光束的光轴的中心区域周围的周边区域的激光扫描速度比所述中心区域的激光扫描速度低。
[0044]在本发明的图象处理方法的第二个方面中,在图象记录步骤和图象擦除步骤中的至少一个步骤中,激光束为平行光,激光束的光轴的中心区域周围的周边区域的激光输出比所述中心区域的激光输出大。
[0045]在本发明的图象处理方法的第三个方面中,在图象记录步骤和图象擦除步骤中的至少一个步骤中,激光束为平行光,对应于激光束的光轴的中心区域周围的周边区域的激光照射区域和相邻的激光照射区域之间的重叠区域比对应于中心区域的激光照射区域和相邻的激光照射区域之间的重叠区域大。
[0046]在本发明的图象记录步骤和图象擦除步骤中的至少一个中,平行光被使用,光束被调整,以使其在介质上的能量水平均一,而不管在输出激光束和该介质表面的法线之间的角度如何。
[0047]例如,如图5所示,从激光头90发出的圆形激光束在热可逆记录介质91的位置E上的激光斑点,具有与该激光束的横截面相同的形状和基本相同的大小,而在位置E1上的激光斑点具有椭圆形状,其短轴等于原始激光束的横截面的短轴,但其长轴长为所述横截面的长轴的
倍(其中θ为输出激光束和所述介质表面法线之间的角度)。因此,每单位面积的能量减少,所以,为了确保介质上被均匀地施加能量,必须调整能量水平。
[0048]输出激光束和所述介质表面的法线之间的角度θ优选为45°或更小,更优选30°或更小。增大这一角度是困难的,原因是在用来改变激光发射角度的电流计反射镜方面有技术限制。使用具有大的长轴-短轴比的椭圆形激光束的图象记录步骤,导致沿着记录方向的激光束线宽会有差异,因此不能得到期望的图象。
<图象记录步骤和图象擦除步骤>
[0049]本发明的图象处理方法的图象记录步骤是这样一个步骤,其中在透明度或色调方面提供依赖于温度的变化的热可逆记录介质通过用激光束照射被加热,从而在其上形成图象。
[0050]本发明的图象处理方法的图象擦除步骤是这样一个步骤,其中所述热可逆记录介质通过用激光束照射被加热,从而擦除在其上形成的图象。
[0051]通过施加激光束到上面对所述热可逆记录介质进行加热,可在非接触的情形下,在所述介质上记录图象,或将图象从所述介质上擦除。
[0052]一般地,在本发明的图象处理方法中,图象更新(图象擦除步骤)是在将再次使用所述热可逆记录介质时首先进行,然后,通过图象记录步骤,在其上记录新的图象。但是,应该注意到,进行图象记录和图象擦除的顺序不仅限于上述顺序;可以首先进行图象记录步骤以记录图象,然后,可以进行图象擦除步骤以擦除图象。
[0053]在本发明的第一方面至第三方面中,优选地,激光光轴中心区域周围的周边区域的激光束能量水平等于或者大于所述中心区域的激光束能量水平;所述中心区域对应于在热可逆记录介质上的激光照射区域,该区域是通过由激光光源垂直照射到所述介质表面的激光束形成的;周边区域对应于除了通过图象处理装置的扫描控制装置施加于热可逆记录介质的激光束光轴中心区域之外的任何其它区域;所述激光束到达所述介质所经过的距离可选地被设定。
[0054]在本发明中,通过在给定的距离,平行地且线性地将激光束施于热可逆记录介质的某区域,对其进行加热,从而在所述介质上形成图象或将图象从所述介质上擦除,其中,激光束为平行光,并且其中,激光束的光轴的中心区域周围的周边区域的激光扫描速度比所述中心区域的激光扫描速度低,周边区域的激光输出比中心区域的激光输出大,或者对应于周边区域的激光照射区域和相邻的激光照射区域之间的重叠区域比对应于中心区域的激光照射区域和相邻的激光照射区域之间的重叠区域大。因此,本发明的图象处理方法,能够相对均一地将激光束能量施加于所述介质,而不管激光束施加到所述介质上的位置如何,即便是在所述激光束是平行光时。
[0055]如图4所示,术语“激光束光轴中心区域”是指热可逆记录介质上的激光照射区域,该区域是通过由激光头发出垂直照射在所述介质表面的激光束形成的。术语“中心区域周围的周边区域”是指除了中心区域之外的热可逆记录介质任何区域,其通过控制附着于配置有激光器的图象记录装置的反射镜而受到激光束照射。周边区域的面积取决于热可逆记录介质和激光光源之间的距离(参见图2和图4)。
[0056]激光光轴中心区域的面积依据所使用的激光束光点直径而变化,中心区域周围的周边区域的面积也是如此,因为它也依据中心区域的大小而变化。
[0057]如图3和图4所示,本发明的特征为使用平行激光束或平行光。如本文所用,“平行光”是指平行的光——所谓的准直光——如同图3中的下方图示,但是它可以稍微具有一点斜度。在此种情况下,斜度角优选在±5°以内。应注意,“平行激光束”、“长焦距激光束”和“无焦点化激光”具有相同的含义,在下文中,本发明中使用的平行光被称作“无焦点化激光束”。
[0058]为了产生这种无焦点化的激光束,仅仅需要将提供给一般的图象记录装置的fθ透镜移掉。例如,如图3的下图所示,由设在图象记录装置中的激光源发射的激光束是由光束扩展器放大的激光束,并且就这样照射到热可逆记录介质上。图3意图解释该情形,其中来自激光源的激光束的光点直径将被增大。在光点直径将被减小的情形中,可以利用光束缩小器代替光束扩展器。在没有必要增大或减小光点直径的情形中,可以不使用光束扩展器或其它光学系统。利用这样的光束使得在介质上施用平行光或无焦点化激光束成为可能,同时在其上可实现基本相同的光点直径,而不论光源与被激光束照射的物体即热可逆记录介质之间的距离如何。另外,不需要在图象记录装置中设置诸如fθ透镜那样的复杂的光学系统。由于这个原因,在本发明的图象处理装置中不需要设置焦距,因此可以根据物流线的构造,将图象处理装置设置在任意的位置。在可逆性热敏介质被附于分配线中的搬送用容器以便进行非接触记录的情况下,所述装置的安装位置可以被灵活地确定。例如,如图2所示,在图象记录装置中设置限定焦距的fθ透镜的情况下,从热可逆记录介质至激光光源的距离不会改变,该距离取决于fθ透镜的类型;因此,在激光光源和介质之间的短距离导致小的图象可擦除面积,导致对于附着在物流线上移动的搬送用容器的热可逆记录介质,不能确保充分的擦除时间。另一方面,本发明采用的无焦点化激光束可以改变在激光光源和介质之间的距离,因此,可能增加它们之间的距离,即,可能扩大图象可擦除的范围,因此对于附着在物流线上移动的搬送用容器的热可逆记录介质,可以确保充分的图象擦除时间。
[0059]同时,如图4所示,本发明中使用的无焦点化激光束越偏离从激光源发出垂直照射到介质的激光束的中心,光点形状越成椭圆形,光束能量密度相应地越低。但在本发明中,使激光束光轴中心区域周围的周边区域的激光束能量水平等于或者大于中心区域的能量水平。通过这种方法,即便在使用无焦点化的激光束时,也可能在介质上施加均一的激光束能量,而不论激光束在介质上的位置如何,即,不论从激光源发射出激光束的角度如何。
[0060]因此,在本发明中,在扩大的图象可擦除范围内应用固定的激光束能量成为可能,由此确保了充分的图象擦除时间,并且实现了图象的完全擦除。
[0061]在图象记录步骤和图象擦除步骤的至少一个中,激光束以这样一种方式被施加到热可逆记录介质,即,所述激光束在沿着基本垂直于光束传送方向的方向所切出的截面(下文可称为“与光束传递方向相垂直的截面”)的光强度分布的中心区域的光强度,等于或者低于周边区域的光强度。
[0062]在利用激光束形成某种图形时,与光束传递方向相垂直的截面内的光束光强度分布通常为高斯分布,其中,与该分布的周边区域相比,中心区域的光强度高许多。当将这种高斯分布的激光束照射在热可逆记录介质上时,对应于中心区域的介质部分的温度过度升高,图象形成和图象擦除的连续循环导致那部分的降解,导致该介质只能耐受很少的循环。
[0063]当降低激光束能量以使对应于中心区域的介质温度不上升至导致降解的温度时,却导致图象尺寸减小,以及图象对比度降低或图象形成时间延长的问题。
[0064]为避免这些问题,在本发明的图象处理方法中,激光照射在图象形成步骤和图象擦除步骤中的至少一个中被加以控制,使得在与光束传送方向相垂直的截面内的光强度分布的中心区域的光强度,等于或者低于周边区域的光强度,由此改善了热可逆记录介质的循环耐受性,同时抑制了其由于反复的图象形成和图象擦除循环引起的降解,并维持了图象对比度,而不会减小图象的尺寸。而且,当通过以相同的方向或者交替的方向进行激光束的顺序或随机扫掠来形成或擦除图象时,在翻转区(turn back areas)和/或扫描方向的激光束线的重叠部分中积累的热量减少,从而实现优良的循环耐久性。
(光强度分布的中心区域和周边区域)
[0065]在沿着与激光束的传递方向基本垂直的方向切出的光束截面的光强度分布的“中心区域”被定义为,通过对表示光强度分布的曲线进行二次微分所获得的微分曲线的二个最大凹峰的顶部所夹的区域。“周边区域”被定义为,除了“中心区域”以外的区域。
[0066]在用曲线来进行表达的情况下,“中心区域的光强度”是指对应于光强度分布的峰顶部的强度;当光强度分布具有凸峰时,中心区域的光强度对应于峰顶部,而当光强度分布具有凹峰时,中心区域的光强度对应于峰底部。另外,当光强度分布具有凸峰和凹峰时,中心区域的光强度是指,对应于比其它峰更接近中心区域的中心的峰顶的强度。
[0067]另外,当中心区域的光强度用直线来表示时,它是指对应于该直线的最高点的强度。在这种情况下,在中心区域的光强度优选为固定值(中心区域的光强度分布优选地用水平线来表示)。
[0068]在周边区域的光强度用曲线或直线来表示时,“周边区域的光强度”都是指对应于该曲线或直线的最高点的强度。
[0069]在光束截面的光强度分布中,“中心区域”和“周边区域”的光强度的例子,显示在图6A~图6E中。图6A~图6E中的每一个图,从图的顶部往下,显示了光强度分布的曲线、该光强度分布曲线被一次微分后的微分曲线(x’)和该光强度分布曲线被二次微分后的微分曲线(x”)。
[0070]图6A~图6D显示了在本发明的图象处理方法中使用的激光束的光强度分布,其中中心区域的光强度等于或者低于周边区域的光强度。
[0071]图6E显示了通常的具有高斯分布的激光束的光强度分布,其中在中心区域的光强度比周边区域中的光强度强得多。
[0072]就上述光强度分布中的中心区域和周边区域的光强度的关系而言,中心区域的光强度需要等于或者低于周边区域的光强度。在此的短语“等于或者低于”是指中心区域的光强度是周边区域的光强度的1.05倍或更低,优选地1.03倍或更低,更优选地1.0倍或更低;中心区域的光强度最优选地低于周边区域的光强度,即,小于1.0倍。
[0073]当中心区域的光强度为周边区域的光强度的1.05倍或更低时,可以缓解中心区域中由温度上升引起的热可逆记录介质降解。
[0074]另一方面,对中心区域的光强度的下限没有特别的限制;可根据目的适当地对其进行调整。优选地,它是周边区域的光强度的0.1倍或更高,更优选地是0.3倍或更多。
[0075]当中心区域的光强度小于周边区域的光强度的0.1倍时,激光束的照射光点处的热可逆记录介质的温度不能充分地上升,与周边区域相比,中心区域的图象密度可能被降低,并且不能充分地擦除图像。
[0076]在激光束由诸如激光二极管或YAG激光器这样的激光光源射出并且具有近红外区域的波长的情形中,可以使用配备有CCD等的激光束分析仪(laserbeam profiler)来测量光束截面的光强度分布。另外,当激光束从CO2激光器射出并且具有远红外区域的波长时,由于不能使用CCD,可以使用例如组合光束分离器和功率计的仪器,配备有高灵敏度的焦电式照相机的高功率光束分析器来进行测量。
[0077]将光束截面的光强度分布从高斯分布改变为其中中心区域的光强度等于或小于周边区域的光强度的分布的方法不受特别的限制,可以根据目的进行选择。光强度调整单元可以合适地被使用。
[0078]光强度调整单元的优选实例包括透镜、滤光器、掩模等。具体地,万花筒、积分仪、光束均化器和非球面光束整型器(强度变换透镜和相位校正透镜的组合)等是优选的。另外,当使用滤光器、掩模或类似物时,通过用物理方法切割激光束的中心,可以调整光强度。另外,当使用反射镜时,通过使用例如其形状可以通过计算机来机械地改变的变形反射镜,或者具有各种不同反射率或表面凹凸度的反射镜,可以调整光强度。
[0079]通过改变热可逆记录介质和透镜之间的距离(即,焦距),也可以调整光强度。另外,通过使用与纤维连接的半导体激光、YAG激光器和类似物,可以容易地进行光强度的调整。应注意,通过光强度调整单元调整光强度的方法,将连同后面描述的本发明的图象处理装置的说明一起被详细描述。
[0080]依据激光的输出功率和/或热可逆记录介质的特性,本发明中使用的激光束的激光光点直径可以变化,合适的直径根据具体情况加以选择。激光光点的直径优选在0.01mm~20mm范围内。
[0081]用于图象记录的激光光点直径可以和用于图象擦除的激光光点直径不同。在这种情况下,图象记录用的激光光点的直径优选为0.01mm~10mm,更优选为0.01mm~5mm。图象记录用的激光光点直径过大时,为了加热所述介质至一定温度,会导致大的激光输出功率,因此会有图象形成装置尺寸大的问题。图象擦除用的激光光点直径优选为0.1mm~20mm,更优选为0.2mm~15mm。图象擦除用的激光光点直径越大,擦除性越高,也可缩短擦除时间。另一方面,图象擦除用的激光光点直径过大时,为了加热所述介质至一定温度,会导致大的激光输出功率,因此,擦除性将降低或者会有图象形成装置尺寸大的问题。
[0082]本发明的优选实施方案是,在图象处理方法中,从图象处理装置的激光光源射出的激光束光轴中心区域周围的周边区域的激光扫描速度比中心区域的激光扫描速度慢,在该方法中,图象记录在热可逆记录介质上或者从热可逆记录介质上擦除,所述介质提供了透明度或色调的温度依赖性可逆变化,这是通过向其应用无焦点化激光束来对其进行加热来完成的。通过这种方法,即便是使用这种无焦点化激光束,也可能在所述介质上均一地施加激光束能量,而不论激光束在介质上的位置如何,即,不论激光束从激光光源射出的角度如何。
[0083]本发明的另一个优选实施方案是,在图象处理方法中,激光束光轴中心区域周围的周边区域的激光输出比中心区域的激光输出高,在该方法中,图象记录在热可逆记录介质上或者从热可逆记录介质上擦除,所述介质提供了透明度或色调的温度依赖性可逆变化,这是通过向其应用无焦点化激光束来对其进行加热来完成的。通过这种方法,即便是使用这种无焦点化激光束,也可能在所述介质上均一地施加激光束能量,而不论激光束在介质上的位置如何,即,不论激光束从激光光源射出的角度如何。
[0084]本发明的另一个优选实施方案是,在图象处理方法中,在对应于激光束光轴中心区域周围的周边区域的激光照射区域和相邻的激光照射区域之间的重叠区域比在对应于中心区域的激光照射区域和相邻的激光照射区域之间的重复区域大,在该方法中,图象记录在热可逆记录介质上或者从热可逆记录介质上擦除,所述介质提供了透明度或色调的温度依赖性可逆变化,这是通过向其应用无焦点化激光束来对其进行加热来完成的。通过这种方法,即便是使用这种无焦点化激光束,也可能在所述介质上均一地施加激光束能量,而不论激光束在介质上的位置如何,即,不论激光束从激光光源射出的角度如何。
[0085]因此,在本发明中,无焦点化的激光束均一地将激光束能量赋予介质,而不论它在介质上的位置如何。特别地,在热可逆记录介质被附着于物流上使用的搬送用容器中以进行非接触式记录的情况下,这种方法使得不需停止容器的传送便可将图象记录在介质上或者从介质上擦除,并可进一步实现彻底的图象擦除。
[0086]应注意到,在本发明中,尽管激光束从激光光源射出的角度可以通过设在图象记录装置中的反射镜的移动来控制,但这也可以通过任选的手段来完成。从图象记录装置的激光源射出的激光束的光轴中心区域周围的周边区域的最大面积,与使用的图象记录装置的反射镜控制特性和激光束照射在所述介质上所经过的距离有关。
[0087]另外,激光的扫描速度、激光束的输出和激光照射区域与相邻的激光照射区域的重叠部分的控制,与使用的图象记录装置的参数和激光束特性有关,它们可以被恰当地设置。在不偏离本发明的精神和范围的情况下,本领域技术人员可自由地改变这些因素来校正激光束控制。
[0088]本发明中的激光的扫描速度优选为100mm/秒或更高,更优选300mm/秒或更高,更优选500mm/秒或更高。当激光扫描速度低于100mm/秒时,要完成图象记录或图象擦除是费时的。激光扫描速度优选为20000mm/秒或更低,更优选15000mm/秒或更低,更优选10000mm/秒或更低。如果激光扫描速度大于20000mm/秒,便难以获得均匀的图象记录和图象擦除。
[0089]相邻的激光照射区域之间的间隔优选为激光光点直径的1/12~1/3,更优选1/10或更大,更优选1/8或最大。
(图象处理装置)
[0090]本发明的图象处理装置在本发明的上述图象处理方法中使用,至少包括激光束施加单元和激光强度调整单元,如果需要,还包括适当选择的其他单元。
-激光束施加单元-
[0091]激光束施加单元没有特别的限制,只要可以给出激光束即可,可根据目的适当地选择。例子包括诸如CO2激光器、YAG激光器、纤维激光器和激光二极管(LD)等通常使用的激光器。
[0092]从激光束施加单元射出的激光束的波长没有特别的限制,可根据目的进行调整;波长优选地选择为可视区至红外区,更优选地为近红外区至远红外区,以提高图象对比度。
[0093]在可视区中的波长可能导致对比度降低,原因是,作为热可逆记录介质上的图象形成和擦除的结果,吸收激光束便产生热的添加剂会着色。
[0094]从CO2激光器射出的激光束的波长为10.6μm,这是远红外区的波长,热可逆记录介质吸收该激光束,便可在热可逆记录介质上记录和擦除图象,而不需要添加吸收激光束以发热的任何添加物。另外,即使使用具有近红外区的波长的激光束,该添加物也可能在一定程度上吸收可视光,因此,不需要添加此类添加物的CO2激光器是有优势的,这在于它可防止图象对比度降低。
[0095]因为来自YAG激光器、纤维激光器和激光二极管的激光束的波长为可视区至近红外区(数百μm~1.2μm),并且因为目前的热可逆记录介质不吸收该区域的波长的任何激光束,所以有必要添加吸收光并将其变换为热的光热转化材料。然而,使用这些激光也是有优势的,原因是由于较短的波长,形成高分辨率的图象成为可能。
[0096]另外,由于YAG激光器和纤维激光器为高功率,它们是有优势的,原因是可增加图象形成速度和图象擦除速度。由于激光二极管本身的尺寸小,它在减小装置尺寸和降低价格方面是有优势的。
-光强度调整单元-
[0097]光强度调整单元具有改变激光束的光强度的功能。
[0098]光照射调整装置的配置没有特别的限制,只要它安置在激光束施加单元的激光发射侧即可。光强度调整单元和激光束施加单元之间的距离可根据目的适当地设定。
[0099]光强度调整单元优选地具有以这样的方式改变光强度的功能,即,使得激光束在与激光束的传送方向基本垂直的方向上的截面中的光强度分布为,中心区域的光强度等于或者低于周边区域的光强度。热可逆记录介质由于图象的记录和擦除的反复循环引起的劣化可以得到抑制,循环耐久性可被提高,同时维持了图象的对比度。
[0100]同时,在与激光束的行进方向基本垂直的方向的截面的光强度分布中,中心区域的光强度和周边区域的光强度之间的关系在上文被详细描述。
[0101]光强度调整单元没有特别的限制,可相应地加以选择;其优选实例包括透镜、滤光器和掩模。具体地,万花筒、积分仪、光束均化器和非球面光束整形器(强度变换透镜和相位校正透镜的组合)可以被适当地使用。例如,可以使用滤光器、掩模等物理切割激光束的中心,从而调整光强度。另外,当使用反射镜时,通过使用例如其形状可以通过计算机来机械地改变的变形反射镜,或者具有各种不同反射率或表面凹凸度的反射镜,可以调整光强度。
[0102]此外,有可能改变中心区域的光强度以使得其等于或者小于周边区域的光强度,这通过调整热可逆记录介质和fθ透镜之间的距离来完成。换句话说,当热可逆记录介质和fθ透镜之间的距离(即,焦距)被改变时,在光束截面中的光强度分布可以从高斯分布变化为其中中心区域的光强度被降低的光强度分布。
[0103]此外,光强度的调整可以通过纤维连接激光二极管、YAG激光器等等来容易地完成。
[0104]下面将描述使用非球面光束整形器作为光强度调整单元来调整光强度的方法的一个例子。
[0105]例如,当强度变换透镜和相位校正透镜的组合被使用时,在来自激光束装置的激光束的光路中配置二个非球面透镜,如图7A所示。然后,利用设置在目标位置(距离1)的第一个非球面透镜L1来变换强度,使得在光强度分布中,光束中心区域的光强度等于或小于(图7A中的平顶形状)周边区域的光强度。为了平行传输强度改变的激光光束,利用第二个非球面透镜L2进行相位校正。结果,可以改变具有高斯分布的光强度分布。
[0106]另外,可以将仅仅一个强度变换透镜L设置在从激光束射出装置射出的激光束的光路中,如图7B所示。在这种情况下,中心区域的光强度可以被改变为等于或者低于(图7B中的平顶形状)周边区域的光强度,这是这样来完成的:使具有高斯强度分布的入射激光束在箭头X1所示的强度高(内部)的区域发散,使入射激光束在箭头X2所示的强度低(外部)的区域聚集。
[0107]另外,下面描述了通过使用纤维连接的激光二极管和透镜的组合作为光强度调整单元来调整光强度的一个例子。
[0108]在使用纤维连接的激光二极管的情况下,由于激光束通过纤维进行传输,同时,其被纤维反复反射,从纤维末端射出的激光束的光强度分布与高斯分布的形状不同,而是具有介于高斯分布和平顶形状之间的形状。为了使上述光强度分布具有平顶形状,在纤维末端安装多个凸透镜和/或凹透镜的组合作为聚集光学系统。
[0109]本发明的图象处理装置,在基本构造上类似于通常称之为激光标记器(laser marker)的装置,不同之处在于前者至少包括了前述的激光束射出单元(激光束施加单元)和光强度调整单元。本发明的图象处理装置还至少包括传输单元(transmission unit)、电源控制单元和程序单元。
[0110]本发明的图象处理装置的一个例子显示在图1中,重点是在激光束施加单元。
[0111]在图1所示的图象处理装置中,在配备具有40W输出功率的CO2激光器光源的激光标记器(LP-440,Sunx Ltd.)的光路中,放置切割经过激光束的中心的掩模(没有示出)作为光强度调整单元,这样,可以调整与激光传送方向相垂直的截面的激光束光强度分布,使激光束中心区域的光强度不同于周边区域的光强度。
[0112]激光束施加单元,或图象记录/图象擦除头的规格如下:
可能的激光输出范围:0.1W~40W
头部可动范围:没有限制
光点直径:0.18mm~10mm
扫描速度:最大为12000mm/秒
照射范围:没有限制。
[0113]振荡装置由例如激光振荡器10、光束扩展器2、扫描单元5和fθ透镜6构成。
[0114]为了获得高强度和高指向性的激光束,激光振荡器10是必要的。例如,在激光媒质的两侧配置反射镜,泵激该激光媒质(供给能量),通过增加激励状态的原子数,造成粒子数反转,从而产生诱发发射。选择性地放大仅仅在光轴方向振荡的光束,由此增加光的指向性,并从输出反射镜发射出激光束。
[0115]扫描单元5由电流计4和安装在每个电流计4上的反射镜4A构成。分别定向在X轴方向和Y轴方向的二个反射镜4A被配置,它们高速旋转,从而导致由激光振荡器10发出的激光束被应用到热可逆记录介质7上,以便进行图象的记录或擦除。
[0116]电源控制单元由下列组成:(1)放电用电源(在CO2激光器的情况下)或激励激光媒质的激光光源的驱动电源(YAG激光等),(2)电流计的驱动电源,(3)Peltier元件等的冷却用电源,(4)对图象处理装置进行整体控制的控制部件,等。
[0117]程序单元是为了图象的记录和擦除,通过触模板输入或键盘输入进行诸如激光束强度和激光扫描速度等条件的输入或者对将要记录的文字等进行制作和编辑的部件。
[0118]激光束施加单元,或者图象记录/擦除用头部,被安置到图象处理装置。图象处理装置还配备有热可逆记录介质的转移部件、该转移部件的控制部件、监视器(触模板)等。
[0119]利用本发明的图象处理方法和图象处理装置,高对比度图象可以高速地在热可逆记录介质上反复记录或擦除,而不涉及到接触,所述介质例如贴在像纸板这样的容器上的标签,并且由反复的图象形成或擦除操作引起的热可逆记录介质的劣化可以被抑制。因此,本发明的图象处理方法和图象处理装置特别合适在物流/配送系统中使用。在这样的应用中,例如,可以在传送带传送纸板期间,在标签上形成图象或者从标签上擦除图象,由此缩短出厂时间,因为不需要停止生产线。另外,已经贴上标签的纸板可以就这样被再次用来进行图象的擦除和记录,而不需要剥下该标签。
[0120]另外,由于图象处理装置具有使激光束的光强度变化的光强度调整单元,可以有效地抑制由图象的反复记录和擦除引起的热可逆记录介质的劣化。
<图象记录和图象擦除机理>
[0121]图像记录或图像消除的机理是两种类型:透明度依赖于温度而可逆变化的方式;和,色调依赖于温度而可逆变化的方式。
[0122]在上述情形中,在热可逆记录介质中的有机低分子量物质在树脂中被以颗粒状态分散,透明度依赖于温度而以可逆方式在透明状态和混浊状态之间变化。
[0123]所述透明度的明显变化来自下面的现象:(1)澄清态中,由于在树脂基材料中分散的有机低分子量有机物质颗粒被紧密附着在所述树脂基材料,它们之间没有间隙,所以,一边的入射光不被散射地透射至另一侧;因此,所述介质看起来是透明的;和(2)在浑浊态时,另一方面,由于低分子量有机物质的颗粒形成它们的微晶体并在晶体之间的界面或低分子量有机物质颗粒和所述树脂基材料之间的界面存在间隙(空隙),从而一边的入射光发生折射并在所述空隙和所述晶体之间的界面或所述空隙和所述树脂颗粒之间的界面中发生散射;因此,所述介质看起来是白色的。
[0124]首先,在图8A中,显示出热可逆记录介质温度-透明度转化曲线的一个例子,所述热可逆记录介质含有由前述树脂制备的可逆热敏记录层(下面可以称为“记录层”),其中前述低分子量有机物质被分散。
[0125]所述记录层在例如室温T0或以下的温度下是浑浊不透明态(A)。当所述层被加热,其在温度T1下逐渐开始变得透明,当加热到T2-T3的温度范围时,其变成透明(B),并且即使其从透明(B)态再次返回室温T0或以下,其保持透明(D)。这可以被认为是基于下面的现象:在温度T1附近,树脂开始变软,并随着持续被软化而收缩,使该树脂颗粒和所述低分子量有机物质颗粒之间的界面的数量或所述颗粒内的空隙量减少,从而透明度逐渐增加;其间,在温度T2-T3下,所述低分子量有机物质为半熔融态并且通过用所述低分子量有机物质填充入剩余的空隙而变为透明,以及当残留的晶种被冷却时,它们在相对高的温度下结晶;并且因为此时所述树脂还处于软化状态,所以,所述树脂遵循与结晶有关的颗粒体积变化并且不产生空隙,从而维持澄清态。
[0126]当所述记录层被加热到T4或以上的温度,其变为半透明态(C)——最大透明度和最大不透明度之间的中间态。当温度降低,其回到最初的浑浊不透明状(A)而不再回到其澄清态。可以认为,这是因为在所述低分子量有机物质在温度T4或以上温度下完全熔融并在比T0稍高的温度下结晶之后,所述记录层处于过冷状态,而所述树脂不能遵循与结晶有关的颗粒体积变化而产生空隙。
[0127]然而,在图8A中所示的温度-透明度转化曲线中,在每一种状态下透明度可以根据树脂的类型、低分子量有机物质等而变化。
[0128]热可逆记录介质透明度的变化机理被示于图8B中,其中热可逆记录介质加热时以可逆的方式转变成透明(澄清)或浑浊。
[0129]在图8B中,一种长链低分子量颗粒及周围的聚合物(surroundingpolymer)被拿出来,显示空隙如何随着加热和冷却而产生和消失。在浑浊态(A)中,在高分子量颗粒和低分子量颗粒之间(或颗粒内部)产生空隙,形成光散射态。当将所述颗粒加热至所述高分子量颗粒的软化点(Ts)以上的水平,所述空隙收缩并且透明度增加。当进一步加热至接近所述低分子量颗粒的熔点(Tm)的水平,该低分子量颗粒的一部分被熔融,其中基于熔融的低分子量颗粒的体积膨胀而使低分子量颗粒填充所述空隙并且从而空隙消失,导致透明态(B)。当在此其被冷却时,所述低分子量颗粒恰在熔点之下结晶,没有空隙产生,并且即使在室温下也维持澄清态(D)。
[0130]当将所述颗粒加热至所述低分子颗粒的熔点以上的水平,其导致熔融低分子量颗粒和周围的高分子量颗粒之间的折射率不同,导致半透明态(C)。当所述颗粒随后被冷却到室温,所述低分子量颗粒基于过冷现象,在高分子量颗粒的软化点以下的温度下经历结晶。因为此时所述高分子量颗粒处于玻璃态并且其不能遵循低分子量颗粒结晶产生的体积减小,因此,空隙产生,并且所述颗粒回到原来的浑浊态(A)。
[0131]在其中色调根据温度而可逆变化的后一种情况下,熔化前的低分子量有机物质相应于隐色染料(leuco dye)和可逆显色剂(以下可以称为“显色剂”),而在熔化后但未结晶的低分子量有机物质相应于隐色染料和显色剂,并且色调在通过加热而以可逆的方式在澄清态和显色态之间变化。
[0132]图9A显示了热可逆记录介质的温度-显色密度转化曲线的一个例子,所述热可逆记录介质具有由树脂制备的可逆热敏记录层,其中隐色染料和显色剂被包含在内。图14B显示了热可逆记录介质通过加热以可逆方式变成透明或着色的机理。
[0133]首先,将处于消色态(A)的记录层加热,在熔融温度T1下熔融隐色染料和显色剂并混合在一起,并显色以及所述记录层处于熔融显色态(B)。当所述层被迅速冷却,其可以被冷却至室温同时处于熔融显色态(B),并且该熔融显色态(B)被稳定化,导致稳定的显色态(C)。是否成功得到该显色态取决于从熔融态的冷却速率;当所述层被逐渐冷却,在冷却过程中发生消色,并且其回到其原始的消色态(A)或比由迅速冷却产生的显色态(C)相对更低密度的状态。同时,当所述记录层再次从显色态(C)被加热,在比显色温度更低的温度T2下发生消色(从D到E),并且当其被冷却,所述记录层回到初始状态——消色态(A)。
[0134]通过熔融记录层的快速冷却而得到的发色态(C),是其中隐色染料和显色剂以分子可以互相接触而反应的方式被混合在一起的状态;通常情况下,发色态(C)处于固态。在该状态中,隐色染料和显色剂的熔融混合物(所述显色混合物)结晶以显色,并且显色被认为用该结构稳定化。另一方面,在消色态中,隐色染料合显色剂处于相分离状态。在该状态下,隐色染料和显色剂的至少一种的分子成簇而形成域(domain),或者结晶;因此,隐色染料和显色剂被认为通过附聚或结晶以稳定化的状态相互分离。在许多情况下,更完全的消色发生,原因在于隐色染料和显色剂的相分离以及显色剂的结晶。
[0135]在图9A中注意到,通过从熔融态逐渐冷却产生的消色和通过从显色态加热产生的消色都涉及在温度T2下的聚集分子的结构上的变化,从而导致显色剂的相分离和/或结晶。
(热可逆记录介质)
[0136]用在本发明的图像处理方法中的热可逆记录介质至少包括载体和可逆热敏记录层,并且如果需要,进一步包括另外的层例如保护层、中间层、下涂层、背层、光热转换层、粘合剂层、粘附层、着色层、空气层、和任选的合适选择的光反射层。这些层的每一个可以是单层结构或多层结构。
-载体(support)-
[0137]载体的形状、结构和大小等没有特别的限制,并且可以根据目的选择。例如,载体形状是平板状,其结构可以是单层结构或多层结构,而其大小可以根据热可逆记录介质的大小等选择。
[0138]载体材料的例子包括无机材料和有机材料。
[0139]无机材料的例子包括玻璃、石英、硅、氧化硅、氧化铝、SiO2和金属等。
[0140]有机材料的例子包括纸;纤维素衍生物例如三乙酸纤维素;合成纸;膜例如聚对苯二甲酸乙二酯、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯。
[0141]可以单独或结合使用这些无机材料和有机材料。其中,优选有机材料和膜,优选聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯等,特别优选聚对苯二甲酸乙二醇酯。
[0142]为了改进涂层的粘结性,优选通过电晕放电处理、氧化反应处理(铬酸)、蚀刻处理、易粘结处理(easy-to-bond process)、防静电处理对载体表面进行修饰。
[0143]也优选通过加入白色颜料如氧化钛等使载体成为白色。
[0144]对载体的厚度没有特别的限制,可以相应地设置,优选10μm~2000μm、更优选50μm~1000μm。
-可逆性热敏记录层-
[0145]可逆性热敏记录层(下文中称为“记录层”),包含在透明度或色调方面提供温度依赖性可逆变化的至少一种材料,根据需要,还含有其它成分。
[0146]在透明度或色调方面提供温度依赖性可逆变化的材料是这样的材料:其能够表现出可逆地产生可观察到的温度依赖性变化的现象,并且能够根据加热温度的差异和加热后冷却速度的差异,相对地变为着色状态或脱色状态。可观察到的变化可以被分为两个类型:颜色的变化和形状的变化。前一变化的原因是由于,例如,透过率、反射率、吸收波长、散射度和类似因素的变化。实际上,可逆性热敏记录介质依赖于这些因素的不同组合提供各种颜色变化。
[0147]在透明度或色调上提供温度依赖性可逆变化的材料,没有特别的限制,可以从本领域已知的材料中选择;例子包括,两种或更多种聚合物的混合材料,其根据所述聚合物之间的相容性而在透明态和浊态之间变化(参照日本特开61-258853号公报),利用液晶高分子的相变的材料(参照日本特开62-66990号公报),在比常温高的第一特定温度成为第一颜色状态、而在加热至比该第一特定温度还高的第二特定温度后冷却时成为第二颜色状态的材料。
[0148]在其中,特别优选在第一特定温度和第二特定温度之间提供颜色变化的材料,因为温度可以容易地控制,并且可以获得高的对比度。
[0149]例子包括,在比常温高的第一特定温度成为第一颜色状态、而在加热至比该第一特定温度还高的第二特定温度后冷却时成为第二颜色状态的材料,以及被进一步加热至比上述第二特定温度还高的第三特定温度或更高温度的材料。
[0150]这些材料的例子包括,在第一特定温度成为透明状态、在第二特定温度成为浊态的材料(参照日本特开55-154198号公报),在第二特定温度显色、在第一特定温度褪色的材料(参照日本特开04-224996号公报、特开04-247985号公报和特开4-267190号公报等),在第一特定温度成为浊态、在第二特定温度成为透明状态的材料(参照日本特开03-169590号公报),在第一特定温度呈黑、红和蓝等色、在第二特定温度褪色的材料(参照日本特开02-188293号公报和特开02-188294号公报)。
[0151]含有树脂母材和分散于该树脂母材中的有机低分子量物质(例如,高级脂肪酸)的热可逆记录介质是有益的,因为第一和第二特定温度相对低,低能耗地进行图象形成或擦除成为可能。另外,因为颜色显现和消除的机理是依赖于树脂的固化和有机低分子量物质的结晶的物理变化,所以,该介质具有强的耐环境性。
[0152]另外,因为含有隐色染料和可逆性显色剂(两者均在下文描述)、在第二特定温度显色且在第一特定温度褪色的热可逆记录介质,可逆地表现出透明状态和生色状态,并且当它为生色状态时显示出黑、蓝和其它颜色,所以,可以得到高对比度图像。
[0153]在热可逆记录介质中的有机低分子量物质(被分散在树脂母材中、在第一特定温度成为透明状态且在第二特定温度成为浊态的物质)没有特别的限制,只要它是这样的物质,即,它在记录层中受热时其结构从多晶结构变化为单晶结构,因此可以被选择。一般,可以使用熔点为大约30℃~大约200℃的材料,熔点为50℃~150℃的材料是优选的。
[0154]这样的有机低分子量物质,没有特别的限制,因而可以被选择,例子包括烷醇、链烷二醇、卤烷醇或卤链烷二醇、烷基胺、链烷烃、链烯烃、链炔烃、卤链烷烃、卤链烯烃、卤链炔烃、环烷烃、环烯烃、环炔烃、饱和或不饱和的一元或二元羧酸和其酯、酰胺或铵盐,饱和或不饱和卤代脂肪酸和其酯、酰胺或铵盐,芳基羧酸和其酯、酰胺或铵盐,卤代烯丙基羧酸和其酯、酰胺或铵盐,硫醇,硫代羧酸和其酯、胺或铵盐,硫醇的羧酸酯。这些可以单独使用或组合使用。
[0155]这些化合物种类中的每一种中的碳原子数,优选为10~60、更优选10~38,最优选10~30。酯中的醇基团,可以是饱和或不饱和的,可以是卤代的。
[0156]例如,低分子量有机物质,在其分子中优选含有选自氧、氮、硫和卤的至少一种或一个部分,例如-OH、-COOH、-CONH-、-COOR、-NH-、-NH2、-S-、-S-S-、-O-和卤素原子。
[0157]更具体地,这些化合物的例子包括,高级脂肪酸例如月桂酸、十二烷酸、十四烷酸、十五烷酸、棕榈酸、硬脂酸、二十二烷酸、十九烷酸、arginic acid和油酸;高级脂肪酸的酯例如硬脂酸甲酯、硬脂酸十四烷酯、硬脂酸十八烷酯、月桂酸十八烷酯、棕榈酸十四烷酯、二十二烷酸十二烷酯。其中,对于在图像处理方法的第三个方面中使用的有机低分子量物质,优选高级脂肪酸,更优选具有16或更多个碳原子的高级脂肪酸,例如棕榈酸、硬脂酸、二十二烷酸和二十四烷酸等的,最优选具有16~24个碳原子的高级脂肪酸。
[0158]为了扩大可以使热可逆记录介质透明化的温度范围,可以适当组合使用上述的有机低分子量物质,或者可以组合使用所述有机低分子量物质和熔点不同于所述有机低分子量物质的其它材料。这些组合,公开在日本特开63-39378号、日本特开63-130380号公报和日本特许第2615200号公报等中,但不限于这些。
[0159]树脂基材形成一层,有机低分子量物质的颗粒均匀地分散并保持于其中,在最大透明度时对它的透明度赋予影响。因为这个原因,树脂基材优选透明性高、具有机械稳定性和合适的成膜性能的的树脂。
[0160]对这样的树脂没有特别的限制,可以相应地选择,例子包括聚氯乙烯;氯乙烯共聚物如氯乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、氯乙烯-醋酸乙烯酯-乙烯醇共聚物、氯乙烯-醋酸乙烯酯-马来酸共聚物、氯乙烯-丙烯酸酯共聚物和聚偏1,1-二氯乙烯;1,1-二氯乙烯共聚物如1,1-二氯乙烯-氯乙烯共聚物和1,1-二氯乙烯-丙烯腈共聚物;聚酯;聚酰胺;聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯或丙烯酸酯-甲基丙烯酸酯共聚物;硅树脂;和类似物质。这些物质可以单独使用或联合使用。
[0161]在记录层中,有机低分子量物质和树脂(树脂基材料)的比例,按质量计,优选2∶1至1∶16左右,更优选1∶2至1∶8。
[0162]当有机低分子物质与树脂的比例为2∶1以下,在树脂基材料中形成保持有机低分子物质的膜是困难的,当其在1∶16以上时,因为有机低分子物质的量少,所以,难以使记录层不透明。
[0163]为了有利于透明图像的形成,除了有机低分子物质与树脂之外,可以向记录层中加入其它成分如高沸点溶剂、表面活性剂等。
[0164]对高沸点溶剂没有特别的限制,可以相应地选择,例子包括磷酸三丁酯、磷酸三-2-乙基己酯、磷酸三苯酯、磷酸三甲苯酯、油酸丁酯、邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二乙酯、邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二庚酯、邻苯二甲酸二正辛酯、邻苯二甲酸二-2-乙基己酯、邻苯二甲酸二异壬酯、邻苯二甲酸二辛基癸酯、邻苯二甲酸二异癸酯、邻苯二甲酸丁基卞酯、己二酸二丁酯、己二酸二正己酯、己二酸二-2-乙基己酯、壬二酸二-2-乙基己酯、癸二酸二丁酯、癸二酸二-2-乙基己酯、二甘醇二苯甲酸酯、三甘醇二-2-乙基丁酸酯、乙酰蓖麻酸甲酯、乙酰蓖麻酸丁酯、丁基邻苯二甲酰基甘醇酸丁酯、乙酰基柠檬酸三丁酯等。
[0165]对表面活性剂和其它成分没有特别的限制,可以相应地选择,例子包括多元醇高级脂肪酸酯;多元醇高级烷基醚;多元醇高级脂肪酸酯、高级醇、高级烷基酚、高级脂肪酸高级烷基胺、高级脂肪酸酰胺、油脂和聚丙二醇的低级烯烃氧化物加成物;乙炔二醇(acetylene glycol);高级烷基苯磺酸的Na、Ca、Ba或Mg盐;高级脂肪酸、芳香族羧酸、高级脂肪酸磺酸、芳香族磺酸、硫酸一酯或磷酸一酯或磷酸二酯的Ca、Ba或Mg盐;低度硫酸化油;聚长链烷基丙烯酸酯;丙烯酸类寡聚物;聚长链烷基甲基丙烯酸酯;含有长链烷基甲基丙烯酸酯-胺的单体的共聚物;苯乙烯-马来酸酐共聚物;和烯烃-马来酸酐共聚物。
[0166]记录层的制作方法没有特别的限制,可以相应地选择。例如,记录层可以如下制造:施用和干燥溶液,在所述溶液中溶解了两种成分,树脂基材料和有机低分子物质,或者施用和干燥分散液,所述液体是树脂基材料的溶液(溶剂是选自有机低分子物质中的至少一种在其中是不溶的溶剂),例如,其中有机低分子物质以颗粒状分散在载体上。
[0167]对制作记录层用的溶剂没有特别的限制,可以根据树脂基材料和有机低分子物质的种类适当选择,例子包括四氢呋喃、甲基乙基酮、甲基异丁酮、氯仿、四氯化碳、乙醇、甲苯和苯。同时,在使用分散液时,以及使用溶液时,在得到的记录层中,有机低分子物质作为颗粒析出,以分散状态存在。
[0168]热可逆记录介质中的有机低分子物质可包括隐色染料和可逆性显色剂,可以在第2预定温度着色、在第1预定温度脱色。
[0169]隐色染料本身是无色或浅色的染料前体。对隐色染料没有特别的限制,可以从公知的隐色染料中选择,优选例子包括无色化合物如三苯基甲烷2-苯并[c]呋喃酮类、三芳基甲烷、荧烷、吩噻嗪、thioferuolan、呫吨、吲哚邻苯二甲酰基、螺吡喃(spiropyran)、氮杂2-苯并[c]呋喃酮类、色烯吡唑、次甲基、若丹明苯胺基内酰胺、若丹明内酰胺、喹唑啉、二氮杂呫吨和双内酯。其中,在优异的着色脱色性能、色彩、保存稳定性等方面,特别优选荧烷类或2-苯并[c]呋喃酮基隐色染料。这些可以单独使用或联合使用。提供提供不同色调的层叠层,可以得到提供多色和彩色的热可逆记录介质。
[0170]对可逆性显色剂没有特别的限制,只要其能够通过热可逆地着色和脱色即可,标签可以相应地选择。优选的例子包括具有选自下列的一个或多个结构的化合物,所述结构是(1)具有使隐色染料显色的功能的结构(例如,酚式羟基、羧酸基和磷酸基),和(2)其中在分子中,分子之间的粘合力受到控制的结构(长链烃基被连接的结构)。另外,在连接部位可以具有含有杂原子的2价或更多价的连接基团,在长链烃基中,可以含有相似的连接基团和芳香族基团中的至少任意1个。
[0171]对于(1)具有使隐色染料显色的功能的结构,特别优选酚。
[0172]对于(2)其中分子之间的粘合力受到控制的结构,优选碳原子数为8或以上的长链烃基,其中碳原子数更优选11或以上,碳原子数的上限优选40或以下,更优选30或以下。
[0173]在上述可逆性显色剂中,优选以下述通式(1)表示的酚化合物,更优选以下述通式(2)表示的酚化合物。
其中“R1”表示单键或碳原子数为1~24的脂族烃基,“R2”表示可以被取代并具有碳原子数为2或以上的脂族烃基,其中碳原子数优选5或以上,更优选10或以上;“R3”表示碳原子数为1至35的脂肪族烃基,其中碳原子数优选6~35,更优选8~35;这些脂肪族烃基可以是相同的或不同的。
[0174]“R1”、“R2”和“R3”中的碳原子数之和没有特别的限制,可以相应地选择,下限优选8或以下、更优选11或以下,上限优选40或以下、更优选35或以下。
[0175]当碳原子数的和是8以下时,着色稳定性和脱色能力可以被降低。
[0176]脂肪族烃基可以是直链或支链,并且可以含有不饱和键,然而,它们优选是直链。另外,与烃基结合的取代基的例子包括羟基、卤原子、烷氧基等。
[0177]“X”和“Y”可以相同或不同,每一个表示含有N原子或O原子的2价基团,具体例子包括氧原子、酰胺基、脲基、二酰肼基、草酸二酰胺基和酰基脲基。其中,优选酰胺基和脲基。
[0178]“n”表示0~1的整数。
[0179]优选将显色剂(电子接受性化合物)与作为脱色促进剂的在分子中具有-NHCO-基和-OCONH-基之一的化合物联合应用。这是优选的,原因是在形成脱色状态的过程中,在脱色促进剂和可逆性显色剂之间诱导出分子之间的相互作用,从而改进着色和脱色。
[0180]对脱色促进剂没有特别的限制,可以根据意图的目的进行选择,优选的例子包括以下述通式(3)~(9)表示的化合物。
R1-NHCO-R2 通式3
R1-NHCO-R3-CONH-R2 通式4
R1-CONH-R3-NHCO-R2 通式5
R1-NHCOO-R2 通式6
R1-NHCOO-R3-OCONH-R2 通式7
R1-OCONH-R3-NHCOO-R2 通式8
其中“R1”、“R2”和“R4”各自表示碳原子数为7~22的直链烷基、支链烷基或不饱和烷基;“R3”表示碳原子数为1~10的亚甲基;“R5”表示碳原子数为4~10的3价官能团。
[0181]着色剂(color development agent)(电子供给性显色化合物)和显色剂(developer)(电子接受性化合物)的混合比例不能一概地规定,原因是合适的比例根据所使用的化合物的组合而变化,然而,以摩尔比计算,可逆性显色剂优选含有的着色剂和显色剂的比例是1∶0.1-20,更优选1∶0.2-10。如果显色剂的比例落入此优选范围之外,则导致着色密度差。
[0182]当添加消色促进剂时,相对按质量计100份的显色剂,其优选的加入量是0.1~300质量份、更优选是3~100质量份。注意,着色剂和显色剂在使用之前可以被包在微胶囊中。
[0183]在需要时,可以将多种粘合剂树脂加入可逆性记录层中,目的是改善或控制涂布性能或着色和脱色性能;这些添加剂的例子包括表面活性剂、增塑剂、导电剂、填充剂、抗氧化剂、光稳定剂、着色稳定剂和脱色促进剂。
[0184]对粘合剂树脂没有特别的限制,只要其能够将记录层结合到载体即可,一种或多种已知树脂可以适当地单独使用或联合使用。为了提高反复耐久性,优选使用能够由热或紫外线照射或电子线照射固化或硬化的树脂。特别优选将异氰酸酯类化合物作为交联剂使用的热固性树脂。热固性树脂的例子包括具有与交联剂反应的基团如羟基和/或羧基的树脂,和通过使具有烃基和/或羧基的单体与其它单体共聚而得到的树脂。这样的热固性树脂的例子包括苯氧树脂、聚乙烯醇缩丁醛树脂、乙酸丙酸纤维素树脂、乙酰丁酸纤维素树脂、丙烯基多元醇树脂、聚酯多元醇树脂、和聚氨基甲酸酯多元醇树脂。其中,特别优选丙烯基多元醇树脂、聚酯多元醇树脂和聚氨基甲酸酯多元醇树脂。
[0185]丙烯基多元醇树脂可以使用已知的溶液聚合法、悬浮聚合法、乳化聚合法等,用(甲基)丙烯酸酯单体和含有羧酸基的不饱和单体、含有羟基的不饱和单体和其它乙烯性不饱和单体制备。
[0186]含有羟基的不饱和单体包括丙烯酸羟乙酯(HEA)、丙烯酸羟丙酯(HPA)、2-羟乙基甲基丙烯酸酯(HEMA)、2-羟丙基甲基丙烯酸酯(HPMA)、2-羟丁基单丙烯酸酯(2-HBA)、1,4-羟丁基单丙烯酸酯(1-HBA)和类似物质。其中,优选2-羟乙基甲基丙烯酸酯,因为当使用具有伯羟基的单体时,涂膜的抗龟裂性和涂层耐久性良好。
[0187]在记录层中,着色剂和粘合剂树脂的混合比例按摩尔计,优选1∶0.1~10。如果粘合剂树脂的比例过少,则使得记录层的热强度不足。如果粘合剂树脂的比例过多,则使得着色密度差。
[0188]对交联剂没有特别的限制,可以相应地选择,例子包括异氰酸酯类、氨基树脂、酚树脂、胺类、环氧化合物和类似物。其中,优选异氰酸酯类,特别优选具有多个异氰酸酯基团的聚异氰酸酯化合物。
[0189]异氰酸酯的例子包括六亚甲基二异氰酸酯(HDI);亚苄基二异氰酸酯(TDI);二甲苯基二异氰酸酯(XDI);由三羟甲基丙烷产生的其加合物、滴定物、和异氰脲酸酯;和嵌段异氰酸酯。
[0190]交联剂向粘合剂树脂的添加量优选地是,交联剂中的官能团数目与粘合剂树脂中的活性基团的数目的比例是0.01比2。
[0191]如果加入粘合剂树脂的交联剂的量过少以至于不能满足此范围,则使得热强度低,如果所述量过高以至于不能满足此范围,则使得对着色和脱色性能有负面效应。
[0192]并且,在这种反应类型中应用的任何催化剂可以被用作交联促进剂。交联促进剂的例子包括叔胺类,例如1,4-二氮杂双环[2,2,2]辛烷和金属化合物,如有机锡化合物。
[0193]热固性树脂在热固化后的凝胶分数优选30%或以上、更优选50%或以上、最优选70%或以上。凝胶分数在30%以下可以引起交联状态差,这导致耐久性差。
[0194]通过在具有高溶解度的溶剂中浸渍膜,可以确定粘合剂树脂被固化(交联状态)或是未固化(非交联状态)。更具体地,非交联状态的粘合剂树脂在溶剂中溶解并且在溶质中不残留。
[0195]对可以包含在记录层中的其它成分没有特别的限制,可以相应地选择,例子包括表面活性剂和增塑剂,用于协助图像形成。
[0196]对表面活性剂没有特别的限制,可以相应地选择,例子包括阴离子表面活性剂、阳离子表面活性剂、非离子表面活性剂和两性表面活性剂。
[0197]对增塑剂没有特别的限制,可以相应地选择,例子包括磷酸酯、脂肪酸酯、邻苯二甲酸酯、二酸酯、乙二醇、聚酯类增塑剂和环氧类增塑剂。
[0198]对于制备记录层的溶剂、涂布液的分散装置、记录层的涂布、干燥、硬化方法等,可以在上述背层中使用的已知溶剂和方法都可以应用。
[0199]注意,记录层用涂布液可以使用上述分散装置在溶剂中将相应的材料分散而制备,或者可以通过将各个充分溶解在合适的溶剂中来制备涂布液的组分并将它们合并在一起而制备。此外,通过加热溶解在涂布液中的成分可以通过迅速冷却或慢慢冷却而沉淀。
[0200]形成记录层的方法没有特别的限制,可以相应地选择。优选的例子包括(1)方法,其中用涂布液涂布载体,所述涂布液是通过在溶剂中使粘合剂树脂、供电子着色化合物和电子接受化合物溶解和/或在溶剂中分散得到的,随后将在使该混合物蒸发成为片状的同时或此后将其交联,(2)方法,其中用涂布液涂布载体,所述涂布液是通过在溶剂中仅使粘合剂树脂溶解和使供电子着色化合物和电子接受化合物在溶剂中分散得到的,随后将在使该混合物蒸发成为片状的同时或此后将其交联,(3)方法,其中将粘合剂树脂、供电子着色化合物和电子接受化合物加热并混合在一起,不使用任何溶剂,将在使该混合物蒸发成为片状和冷却后将其交联。也注意,在这些方法中,可以不使用任何载体而提供片状热可逆记录介质。
[0201]对在方法(1)或(2)中使用的溶剂没有特别的限制,可以相应地选择。虽然由于合适的溶剂根据粘合剂树脂、供电子着色化合物和电子接受化合物的类型不能一概地选择,然而,例子包括四氢呋喃、甲基乙基酮、甲基异丁酮、氯仿、四氯化碳、乙醇、甲苯和苯。
[0202]电子接受化合物以分散颗粒的形式在记录层中存在。
[0203]为了使用于记录层的涂布液表现出作为涂层材料的涂布液的高性能,可以向用于记录层的涂布液中添加各种颜料、消泡剂、颜料、分散剂、增滑剂、防腐剂、交联剂、增塑剂等。
[0204]对形成记录层的方法没有特别的限制,可以相应地选择。记录层可以如下制备:运输连续卷状或切割的片状形式的载体,通过已知方法在其上施加涂布液,所述方法如刮涂、绕线棒控涂布法、喷涂、气刀涂布、波纹涂布(bead coating)、帘涂布、照相凹版涂布、接触涂布、逆辊涂布、浸渍涂布、模涂布或类似方法。
[0205]对记录层的涂布液的干燥条件没有特别的限制,可以相应地选择,例如,涂布液可以在室温~140℃干燥约10秒钟~10分钟。
[0206]对记录层的厚度没有特别的限制,可以相应地选择,例如,其优选1μm~20μm、更优选3μm~15μm。当记录层的厚度为1μm以下,由于着色密度降低,图像对比被降低,当厚度在20μm以上,热在层中大大扩展,因此出现达不到着色温度并且不着色的部分,并且可能达不到所需的着色密度。
[0207]在需要时,本发明的热可逆记录介质,在记录层以外,还可以包括适当选择的附加层、内涂层、背层、光热转换层、粘附层、粘结层、着色层、空气层和/或光反射层。这些层中的每一层可以是单层结构或多层结构。
保护层
[0208]为了保护记录层,优选在该记录层上设置保护层。该保护层没有特别的限制,可以相应地选择,其可以形成多层;然而,其优选地被布置在最外表面上。
[0209]保护层含有至少粘合剂树脂,根据需要,还含有其它成分如填料、润滑剂和/或着色颜料。
[0210]用于保护层的树脂,没有特别的限制,可以相应地选择,优选的例子包括UV-固化树脂、热固性树脂和电子束固化树脂。其中,特别优选紫外线(UV)固化树脂、热固性树脂。
[0211]由于UV固化树脂在固化后可以形成非常硬的膜,并且可以抑制由物理接触引起的表面损坏和/或由激光加热引起的介质变形,所以,可以得到具有优异的反复耐久性的热可逆记录介质。
[0212]类似地,热固性树脂可以硬化表面,尽管它们的硬化能力比UV固化树脂稍低,它们可以提供具有优异的反复耐久性的热可逆记录介质。
[0213]对UV固化性树脂没有特别的限制,可以相应地从公知物的UV固化树脂中适当选择。例子包括氨基甲酸酯丙烯酸酯类、环氧丙烯酸酯类、聚酯丙烯酸酯类、聚醚丙烯酸酯类、乙烯基类、不饱和聚酯类的寡聚物;和各种单官能或多官能的丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、乙烯基酯、乙烯衍生物、烯丙基化合物和类似物的单体。其中,特别优选多官能团单体或四官能或以上的寡聚体。通过混合2种或更多种这些单体或寡聚体,可以适当调节树脂膜的硬度、收缩度、柔性、强度等。
[0214]为了使用紫外线照射使上述单体或寡聚体固化,必须使用光聚合引发剂和光聚合促进剂。
[0215]光聚合引发剂可以被广义地分类为自由基反应型和离子反应型,自由基反应型可以进一步被为光裂解型和夺氢型。
[0216]对光聚合引发剂,没有特别的限制,可以相应地选择,例子包括异丁基苯偶姻醚、异丙基苯偶姻醚、苯偶姻乙醚苯偶姻甲醚、1-苯基-1,2-丙二酮-2-(邻乙氧基羰基)肟、2,2-二甲氧基-2-苯基苯乙酮苄基、羟基环己基苯基酮、二乙氧基苯乙酮、2-羟基-2-甲基-1-苯基丙烷-1-酮、二苯甲酮、氯噻吨酮、2-氯噻吨酮、异丙基噻吨酮、2-甲基噻吨酮和氯取代二苯甲酮等。这些可以单独或联合使用。
[0217]对光聚合促进剂没有特别的限制,可以相应地选择。优选对夺氢型光聚合引发剂如二苯甲酮、噻吨等具有改进固化速度的作用的光聚合促进剂,例子包括芳香族叔胺和脂肪族胺。具体例子包括对二甲基氨基苯甲酸异戊酯和对二甲基氨基苯甲酸乙酯。这些可以单独或联合使用。
[0218]光聚合引发剂和上述光聚合促进剂的添加量没有特别的限制,可以相应地调整,相对于保护层中的树脂成分的总量,优选按质量计0.1%~20%、更优选按质量计1%~10%。
[0219]用于使紫外线固化树脂固化的紫外线照射,可以使用任何已知的紫外线照射装置进行,其例子包括配备有光源、灯具、电源、冷却装置、搬运装置(carrierdevice)等的装置。
[0220]光源的例子包括汞灯、金属卤化物灯、钾灯、汞氙灯、和闪光灯。从光源发出的光的波长没有特定限制,可以根据在上述热可逆记录介质的组分中含有的光聚合引发剂和光聚合促进剂的紫外线吸收波长适当选择。
[0221]对紫外线照射的条件,没有特别的限制,可以相应地设置,例如,可以根据用于交联树脂所需的照射能量,适当确定灯输出和光传播速度。
[0222]另外,为了改进介质的转移能力,可以向保护层中加入脱模剂(releasingagent)如含有可聚合基团的硅氧烷、硅氧烷接枝的聚合物、蜡或硬脂酸锌,和/或润滑剂如硅氧烷油。这些试剂的添加量,相对保护层中树脂成分的总量,优选按质量计0.01%~50%,更优选按质量计0.1%~40%。这些试剂可以单独使用或联合使用。另外,为了去除静电,优选加入填料、更优选加入所需形状的导电性填料。
[0223]无机颜料的粒径优选0.01μm~10.0μm,更优选0.05μm~8.0μm。无机颜料的添加量,相对1份树脂,优选0.001份~2份,更优选0.005份~1份。
[0224]有机填料的例子包括硅氧烷树脂、纤维素树脂、环氧树脂、尼龙树脂、酚树脂、聚氨酯树脂、尿素树脂、三聚氰胺树脂、聚酯树脂、聚碳酸酯树脂、苯乙烯树脂、丙烯酸树脂、聚乙烯树脂、甲醛类树脂和聚甲基丙烯酸甲酯树脂。
[0225]对导电性填料,特别优选以搀杂锑的氧化锡包覆表面的氧化钛。
[0226]向保护层中,可以加入添加剂,如已知的表面活性剂、均化剂和/或抗静电剂等。
[0227]对于热固性树脂,可以使用与记录层中应用的粘合剂树脂相似的树脂。
[0228]另外,还可以使用具有紫外线吸收结构的聚合物(在下文中可称为“紫外线吸收聚合物”)。
[0229]如本文所用,术语“具有紫外线吸收结构的聚合物”是指在分子中具有紫外线吸收结构(例如紫外线可吸收基团)的聚合物。
[0230]紫外线吸收结构的例子包括水杨酸酯结构、氰基丙烯酸酯结构、苯并三唑结构和二苯甲酮结构等,其中,在耐光性良好方面,特别优选苯并三唑结构和二苯甲酮结构。
[0231]具有紫外线吸收结构的聚合物,没有特别的限制,可以相应地选择,例子包括2-(2’-羟基-5’-甲基丙烯氧基乙基苯基)-2H-苯并三唑和甲基丙烯酸2-羟乙酯和苯乙烯的共聚物、2-(2’-羟基-5’-甲基苯基)苯并三唑、甲基丙烯酸2-羟丙酯和甲基丙烯酸甲酯的共聚物、2-(2’-羟基-3’-叔丁基-5’-甲基苯基)-5-氯代苯并三唑、甲基丙烯酸2-羟乙酯、甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸叔丁酯的共聚物,和2,2,4,4-四羟基二苯甲酮、甲基丙烯酸2-羟丙酯、苯乙烯、甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸丙酯的共聚物等。这些可以单独使用或联合使用。
[0232]热固性树脂优选被交联;因此,优选使用具有和固化剂反应的基团如羟基、氨基和羧基的热固性树脂,特别优选具有羟基的聚合物。为了增强保护层的强度,热固性树脂优选的羟值是10或以上、更优选是30或以上、最优选是40或以上,用于得到充分的涂覆膜强度。由于赋予了涂覆的膜充分的强度,即使在图像形成和擦除的多次循环之后,热可逆性记录介质的破坏也可以被抑制。
[0233]固化剂的优选例子包括与记录层中使用的固化剂相似的固化剂。
[0234]对于制备保护层的溶剂、保护层的涂布液的分散装置、保护层的涂布方法、干燥、硬化方法等,可以使用在记录层中使用的已知溶剂和方法。在使用紫外线固化树脂时,在施用和干燥保护层的涂布液之后,固化步骤是必需的。然而,紫外线照射装置、光源、照射条件等如上述。
[0235]保护层的厚度没有特别的限制,可以相应地调整,优选0.1μm~20μm、更优选0.5μm~10μm、最优选1.5μm~6μm。当厚度在0.1μm以下,就不能充分发挥作为热可逆记录介质保护层的功能,介质由于一定水平的循环之后的热易于破坏,这使得介质不能反复地使用。当厚度在20μm以上,使得不能向记录层——处于保护层下的层——传递足够的热量,这又使得由于热形成的图像印刷或擦去变得不可能。
中间层
[0236]优选地,中间层被布置在记录层和保护层之间,目的是改进记录层和保护层之间的粘结、防止记录层由于在其上施用保护层而破坏和防止保护层中的添加剂向记录层移动等,从而着色的图像的保存稳定性可以得到改进。
[0237]中间层含有至少粘合剂树脂,根据需要,还含有其它成分如填料、润滑剂和/或着色颜料。
[0238]对中间层中的粘合剂树脂没有特别的限制,可以相应地选择,可以使用用于记录层的树脂、热塑性树脂和热固性树脂。
[0239]粘合剂树脂的例子包括聚乙烯、聚丙烯、聚苯乙烯、聚乙烯醇、聚乙烯醇缩丁醛、聚氨酯、饱和聚酯、不饱和聚酯、环氧树脂、酚树脂、聚碳酸酯和聚酰胺。
[0240]中间层中优选含有紫外线吸收剂。紫外线吸收剂可以是有机紫外线吸收剂或无机紫外线吸收剂。
[0241]有机紫外线吸收剂的例子包括苯并三唑基紫外线吸收剂、二苯甲酮基紫外线吸收剂、水杨酸酯基紫外线吸收剂、氰基丙烯酸酯基紫外线吸收剂和肉桂酸酯基紫外线吸收剂。其中,优选苯并三唑基紫外线吸收剂。
[0242]在苯并三唑基紫外线吸收剂中,特别优选其中羟基被相邻的大体积官能基保护的苯并三唑基紫外线吸收剂,其特别优选的例子包括2-(2’-羟基-3’,5’-二叔丁基苯基)苯并三唑、2-(2’-羟基-3’-叔丁基-5’-甲基苯基)苯并三唑、2-(2’-羟基-3’,5’-二叔丁基苯基)-5-氯代苯并三唑和2-(2’-羟基-3’-叔丁基-5’-甲基苯基)-5-氯代苯并三唑。而且,这些紫外线吸收骨架中的任意可以从共聚化的聚合物如丙烯酸树脂和苯乙烯树脂中悬垂出来。
[0243]有机紫外线吸收剂的含量,相对中间层的树脂成分的总量,优选为按质量计0.5%~10%。
[0244]无机紫外线吸收剂优选平均粒径为100nm或以下的金属类化合物颗粒,例子包括金属氧化物如氧化锌、氧化铟、氧化铝、二氧化硅、氧化锆、氧化锡、氧化铈、氧化铁、氧化锑、氧化钡、氧化钙、氧化铋、氧化镍、氧化镁、氧化铬、氧化锰、氧化钽、氧化铌、氧化钍、氧化铪、氧化钼、铁铁氧体(ferrous ferrite)、镍铁氧体(nickel ferrite)、钴铁氧体、钛酸钡和钛酸钾或它们的复合氧化物,金属硫化物如硫化锌和硫化钡或其硫酸化合物,金属碳化物如碳化钛、碳化硅、碳化钼、碳化钨、和碳化钽,金属氮化物如氮化铝、氮化硅、氮化硼、氮化锆、氮化钒、氮化钛、氮化铌和氮化镓。其中,优选金属氧化物的超细颗粒,更优选二氧化硅、氧化铝、氧化锌、氧化钛和氧化铈。另外,这些金属化合物的表面也可以以硅氧烷、蜡、有机硅烷或二氧化硅处理。
[0245]无机紫外线吸收剂的含量,以体积分数计,优选1%~95%。
[0246]无机紫外线吸收剂的含量优选按体积计1%-95%。有机类和无机类紫外线吸收剂可以包含在记录层中而不是包含在中间层中。
[0247]另外,可以使用紫外线吸收聚合物,也可以由交联剂来固化。可以采用在保护层中使用的紫外线吸收聚合物。
[0248]中间层的厚度没有特别的限制,可以相应地调整,优选0.1μm~20μm、更优选0.5μm~5μm。对于制备中间层的溶剂、用于中间层的涂布液的分散装置、中间层的涂布、干燥、硬化方法等,可以对保护层使用的已知溶剂和方法都可以应用。
[0249]为了有效地利用所施加的热、实现高灵敏度,改善载体和记录层之间的粘结性及防止记录层材料向载体的渗透,可以在记录层和载体之间布置下层(underlayer)。下层含有至少空心颗粒,并含有粘合剂树脂,根据需要还含有其它成分。
[0250]空心颗粒的例子包括在每一颗粒中具有一个空隙的单空心颗粒和在每一颗粒中具有多个空隙的多空心颗粒。这些颗粒可以单独使用或联合使用。
[0251]对空心颗粒的材料没有特别的限制,可以相应地选择,优选的例子包括热塑性树脂。
[0252]空心颗粒可以按需要制造,或者可以从市售商品购买。商业产品的例子包括Microsphere R-300(由Matsumoto Yushi-Saiyaku Co.,Ltd生产),Lopake HP1055和Lopake HP433J(由Zeon Corp生产)和SX866(由JSR Corp生产)。
[0253]空心颗粒在下层中的添加量,没有特别的限制,可以相应地调整,例如,优选按质量计10%~80%。
[0254]对于用于空心颗粒的粘合剂树脂,可以使用与用于制备记录层或含有具有紫外线吸收结构的聚合物的层相似的粘合剂树脂。
[0255]在下层中可以含有无机填料(例如,碳酸钙、碳酸镁、氧化钛、氧化硅、氢氧化铝、高岭土和滑石)和各种类型的有机填料中的至少1种。
[0256]在下层中可以含有其它的添加剂如润滑剂、表面活性剂、和/或分散剂。
[0257]下层的厚度没有特别的限制,可以相应地调整,优选0.1μm~50μm、更优选2μm~30μm、最优选12μm~24μm。
-背面层(back layer)-
[0258]在本发明中,为了防止热可逆记录介质的卷曲和带电和改进运输能力,可以在载体上与布置记录层相反的一侧上布置背面层。背面层含有至少粘合剂树脂,根据需要,还含有其它成分如填料、导电性填料、润滑剂和/或着色颜料。
[0259]用于背面层的粘合剂树脂没有特别的限制,可以相应地调整,例子包括热固性树脂、紫外线(UV)固化性树脂、和电子束固化性树脂。其中,特别优选紫外线(UV)固化性树脂和热固性树脂。
[0260]与用于记录层、保护层和中间层相似的紫外线固化性树脂、热固性树脂、填料、导电性填料和润滑剂,可以适当地用于制备背面层。
-粘结层和粘附层(adhensive layer and sticking layer)-
[0261]在载体上不形成记录层的一侧布置粘结层或粘附层,可以提供热可逆记录标记。可以用普通材料制备粘结层或粘附层。
[0262]用于粘结层或粘附层材料的具体例子包括但不限于尿素树脂、三聚氰胺树脂、酚树脂、环氧树脂、乙烯基乙酸酯树脂、醋酸乙烯酯-丙烯酸类共聚物、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、丙烯酸类树脂、聚乙烯基醚树脂、氯乙烯-醋酸乙烯酯共聚物、聚苯乙烯树脂、聚酯树脂、聚氨酯树脂、聚酰胺树脂、氯化聚烯烃树脂、聚乙烯醇缩丁醛树脂、丙烯酸酯共聚物、甲基丙烯酸酯共聚物、天然橡胶、氰基丙烯酸酯树脂和硅氧烷树脂。
[0263]用于粘结层和粘附层的材料可以是热熔类的。也可以使用剥离纸、或者其可以是无剥离纸类型。通过如上布置粘结层或粘附层,可以在其上难以形成记录层的厚基板如附有磁条的氯乙烯卡片的全部或部分表面贴合上述记录层。这改进了热可逆记录介质的便利性,例如,一部分磁记忆的信息可以被表示。
[0264]布置这种粘结层或粘附层的热可逆记录标记,对于厚的卡片如IC卡、光卡等适用。
[0265]当布置含有至少一种光热转换材料的光热转换层时,所述光热转换材料通常和树脂并用。在光热转换层中使用的树脂不受特定限制,可以相应地选自己知的树脂,只要它们能够保持上机类材料和有机类材料就可以,优选热塑性树脂和热固性树脂。
[0266]光热转换层具有吸收激光束和产生热的功能。,光热转换层的主要的材料可以被广义地分类为无机类材料和有机类材料。
[0267]无机类材料的例子包括碳黑,金属如Ge、Bi、In、Te、Se和Cr以及半金属或其合金,以真空蒸发法或以树脂或类似材料将颗粒材料结合在一起,使这些形成层。取决于光被吸收的波长,各种染料可以被适当地用作有机材料,当激光二极管作为光源时,可以使用在接近700nm~1500nm具有吸收峰的近红外吸收染料。具体例子包括花青染料、奎宁染料吲哚萘酚的喹啉衍生物、苯二胺基镍络合物和酞箐染料。为了反复进行印刷和擦除,优选选择耐热性优异的光热转换材料。
[0268]这些近红外吸收染料可以单独或联合包含在记录层中。此时,记录层也作为光热转换层。
[0269]为了改进可见度,可以在热可逆记录介质的载体和记录层之间布置着色层。
[0270]着色层可以如下形成:在目标表面上施用含有着色剂和粘合剂树脂的溶液或分散液、随后干燥,或者仅仅将着色的片贴合在目标表面上。
[0271]也可能提供带有彩色印刷层的热可逆记录介质。彩色印刷层中的着色剂的例子是在常规的彩色印刷中使用的彩色油墨中所含的各种类型的染料和颜料。
[0272]粘合剂树脂的例子包括多种热塑性树脂、热固性树脂、紫外线固化性树脂和电子束固化性树脂。
[0273]彩色印刷层的厚度没有特定限制,因为其可以根据印刷着色密度适当变化,厚度可以根据所需的印刷着色密度进行选择。
[0274]热可逆记录介质可以与非可逆性记录层并用。每个记录层的着色色调可以相同或不同。另外,在热可逆记录介质的记录层同一面的一部分或全部表面,或相对面的一部分,通过印刷如胶版印刷和凹版印刷或喷墨打印机、热电打印机(thermoelectric printer)和热升华式印字机(dye sublimation printer)形成其上具有任意图样的着色层。而且,可以在着色层上的一部分表面或全部表面上布置以固化性树脂为主要成分的OP清漆层。图样的例子包括文字、花样、图案、照片、可以用红外线检出的信息。另外,也可以单纯地在构成的各层的任意层中添加染料或颜料而对其着色。
[0275]另外,在热可逆记录介质中,为安全目的,也可以使用全息照片。另外,为了赋予工业外观设计性,也可以浮雕形式、凹雕形式形成凹凸,设置设计如图、公司标志和标志符号。
[0276]热可逆记录介质可以相应地被加工为所希望的形状,例如,可以被加工为卡片状态、标签(tag)状态、标记(label)状态、片状和卷状。被加工为卡片状的热可逆记录介质,可以用于预付卡和计分卡等,还可以应用于信用卡。
[0277]此外,比卡片形式更小的标签状的热可逆记录介质,可以用于价格标签等,比卡片形式大的标签状的热可逆记录介质,可以在生产管理、运输说明书和票据中使用。标记状的热可逆记录介质可以被加工为各种大小,并通过与反复使用的卡车、集装箱(container)、箱、和大体积集装箱等等粘合,在生产管理或物品管理等中使用。另外,由于比卡片尺寸大的片状热可逆记录介质使得印刷范围更宽,所以,它适用于一般文件或生产管理用的说明书。
-热可逆记录介质和热可逆记录构件RF-ID的组合的例子-
[0278]本发明中应用的热可逆记录构件包括热可逆记录层(记录层)和布置(整合)在同一卡片或标签中的信息存储单元。仅观看卡片或标签而不需应用特定的装置就可以对信息进行检测,因此提供了优异的便利性。当信息存储单元的内容被改写时,热可逆记录部分上显示的内容被相应地改写。以此方式,热可逆记录介质可以被重复使用。
[0279]对信息存储单元没有特别的限制,可以相应地选择,优选的例子包括磁记录层、磁条、IC存储器、光学存储器、和RF-ID标签。当信息存储单元被用于生产管理和物品管理时,特别适用RF-ID标签。另外,RF-ID标签包括IC芯片和与该IC芯片连接的天线。
[0280]热可逆记录构件具有能够可逆表示的记录层和信息存储单元,信息存储单元的优选例子是RF-ID标签。
[0281]图10表示RF-ID标签85的示意图。RF-ID标签85包括IC芯片81和连接在该IC芯片81的天线。IC芯片81被分为4部分:存储部分、电源调整部分、发送部分和接收部分,每个部分承担一部分工作、进行通信。RF-ID标签85的天线和阅读器/记录器通过电波通信交换数据。具体地,存在两种类型的通信:电磁诱导系统,其中RF-ID85的天线接收来自阅读器/记录器的电波,由此由共振作用、通过电磁诱导,产生电驱动力;和由放射的电磁场激活的电波系统。在任一系统中,RF-ID标签85中的IC芯片81由外部的电磁场激活,芯片中的信息被转化成信号,所述信号随后从RF-ID标签85发出。信息被阅读器/记录器的天线获取,由数据处理装置识别并由软件处理。
[0282]RF-ID标签被加工为标记状或卡片状,RF-ID标签可以被放置在在热可逆记录介质上。RF-ID标签可以被放置在记录层或背面层的表面,优选放置在背面层的表面。可以用已知的粘合剂或粘接剂将RF-ID标签和热可逆记录介质粘合在一起。另外,可以以层压加工等将热可逆记录介质和RF-ID标签整合在一起,形成卡片状和标签状态。
[0283]热可逆记录介质和RF-ID标签在生产管理中任何组合的一个例子将被描述。含有所输送的原材料的集装箱被搬运的生产流水线配备有可视图像被非接触地写入被搬运的集装箱的显示部分的部件和可视图像被非接触地擦除的部件。此外,生产流水线配备有阅读器/记录器,用于进行非接触阅读和改写,这通过电磁波发送而阅读集装箱上粘附的RF-ID的信息而实现。另外,生产流水线也配备有根据被运输的集装箱的个别信息对分配流水线上的集装箱进行分选、称重和管理的控制装置,其中信息在集装箱上或从集装箱被写入和读出而不需用阅读器/记录器接触。
[0284]通过对粘附于集装箱的带RF-ID的热可逆记录介质中的信息如产品名称和数量进行记录,进行产品检测。在下一步骤中,给出指令以加工输送的原材料,将加工信息记录在热可逆记录介质和RF-ID标签中,从而得到加工指令,根据加工指令,原材料进入到加工步骤。随后,将发货信息记录在热可逆记录介质和RF-ID标签中,作为对加工产品的发货指令,在产品出厂后从回收的集装箱读取出厂信息,将集装箱和带有RF-ID的热可逆记录介质再次用于运输。此时,无需从集装箱剥离热可逆记录介质等就可以进行信息的擦除/印刷,因为在热可逆记录介质上的基于激光的非接触记录。而且,由于RF-ID也可以记录信息而不需接触,可以对工序进行实时管理,RF-ID标签中存储的信息可以同时表示在热可逆记录介质上。
<配送支持系统>
[0285]如图12所示,配送支持系统包括管理服务器20、容器输送线、操作控制单元30。通过将带有IC标签510的热可逆记录介质500贴在容器100上,配送支持系统进行包装管理。在该系统中,包装所用的容器100通过传送带40输送。在装载区域45中,待被载运的货物被包装在容器100中。
[0286]操作控制单元30将通过参考图13进行描述。操作控制单元30通过网络与管理服务器20连接,每一个操作控制单元包括用作控制装置的单元控制器31、IC标签通信部件32、擦除激光驱动部件33、写入激光驱动部件34和输送线驱动部件35。
[0287]单元控制器31控制上述装置32至35,执行与可逆记录介质有关的各种过程。单元控制器31包括中央处理器(CPU)、随机存储器(RAM)和只读储存器(ROM)(图中未显示),用于处理各种步骤,诸如货物鉴定步骤、写入步骤和擦除步骤。并且通过执行设计用于进行这些步骤的控制程序,单元控制器31充当各种单元的作用,诸如货物鉴定单元、写入单元和更新单元。
[0288]IC标签通信部件32在不接触的情况下将电提供给IC标签510,并将数据发送给IC标签510以及从IC标签510接收数据。因此数据被保存在IC标签510中或从IC标签510读取数据。
[0289]尽管没有显示,写入激光驱动部件34包括成像装置、写入激光源和光学机械装置。
[0290]根据擦除/写入状态,通过降低输送速度或停止传送带,输送线驱动部件35可以调节传送速度。此外,输送线驱动部件35将与传送速度有关的数据提供给单元控制器31。
[0291]输送货物包装程序将参考图14进行描述,输送货物包装程序包括管理服务器20、操作控制单元30和热可逆记录介质500,如上面描述地设计。
[0292]在包装程序开始之前,作出包装指示。具体地是,管理计算机21从配送管理数据存储装置(图中没有示出)搜索到预定载运的货物。管理计算机21然后分配给含有确定被包装/载运的货物的容器一个包装ID。并且,管理计算机21在包装-载运数据存储单元23中记录包装/载运数据,该包装/载运数据包括货物ID和包装ID下的货物数目。
[0293]然后将用于包装的容器100放置在传送带40上,用于输送。
[0294]当容器100到达其中一个操作控制单元30时,管理计算机21首先开始鉴定容器100(步骤S1-1)。具体地是,利用IC标签通信部件32,操作控制单元的单元控制器31扫描包含在热可逆记录介质500中的IC标签510的标签ID。单元控制器31通过网络将扫描的标签ID数据传输给管理服务器。
[0295]已接收标签ID数据的管理服务器的管理计算机21鉴定容器中待被载运的包装(步骤S1-2)。
[0296]然后,根据保存在包装-载运数据储存单元23中的包装/载运数据,管理计算机21分配适合于容器100的大小的包装。
[0297]具体地是,根据包括在来自货物数据储存单元(未显示)的包装/载运数据中的每一货物ID,管理计算机21获取有关货物容量的信息。然后,通过将体积乘以货物数量,管理计算机估计具有一个包装ID的所有货物的总体积。并根据估计的总体积,管理计算机分配给容器100一个包装ID,其小于估计的总体积。
[0298]当第一次将包装ID分配给容器时,管理计算机21将“1”记录入包含在容器100的容器数据中的使用记录中。然后,管理计算机21将写到IC标签510的指示发送给单元控制器31。分配的包装ID和包含在包装ID下的包装-载运数据中的所有包装货物数据(包括货物ID和货物数目)将与指示一起传送。
[0299]在写入步骤中,单元控制器31首先通过使用IC标签通信部件32初始化IC标签510的RAM区域。然后,单元控制器31将从管理计算机传送来的包装ID和所有包装货物数据(包括货物ID和货物数目)写入IC标签510的RAM区域中。
[0300]接下来,在特定包装的货物之中,单元控制器31指定待被包装的第一个货物(步骤S1-3)。在这里,根据记录在IC标签510的RAM区域中的货物ID,单元控制器31从待被包装的第一个货物起鉴定任何货物ID。然后,单元控制器31临时存储货物ID已被鉴定的货物的数据,并将有关货物ID的数据从IC标签510的RAM区域中除去。
[0301]接下来,单元控制器31进行擦除步骤(步骤S1-4)。
[0302]然后,单元控制器31根据输送线驱动单元35的传送速度和由成像装置拍摄的图象,计算激光辐射区域和激光光强度。当容器100相对于激光束倾斜的情况下,激光辐射区域变窄。另外,施用于热可逆记录介质500表面上的激光光强度降低。因此,根据传送速度,测定激光扫描范围和适于将表面温度提高到120℃至160℃范围的激光光强度。在这种情况下,该步骤中,激光束散焦,因此与写入步骤相比,激光辐射区域将会是巨大的。从而能够获得适合于擦除的较低的表面温度。另外,由于巨大的激光辐射区域,可以获得较短的擦除时间。
[0303]单元控制器31然后将施用擦除激光束的指示发送给擦除激光驱动部件33,在擦除激光驱动部件33中包含光学机械装置。
[0304]然后,单元控制器31执行写入步骤(步骤S1-5)。
[0305]在该步骤中,单元控制器31根据输送线驱动单元35的传送速度和由成像装置拍摄的图象,测定激光辐射区域和激光光强度。根据传送速度测定激光扫描范围,另外,计算将表面温度提高为180℃的激光光强度。因此,即便是在容器100倾斜的情况下,也能够获得适当的激光照射区域。
[0306]然后,单元控制器31产生包装指示(步骤S3-4)。具体而言,根据从管理计算机21接收的所有包装货物数据,包括货物ID和货物数目,单元控制器31生成用于写入热可逆记录介质500数据中的成像数据。根据倾斜偏移,调节成像数据,根据输送线驱动部件35的传送速度,决定写入激光的图式。
[0307]单元控制器31将施用写入激光束的指示发送给激光驱动装置34,在激光驱动装置34中含有光学机械装置。在装载区域45待被包装的货物和这些货物的数目因此被显示在热可逆记录介质500上。
[0308]然后,在装载区域45,包装热可逆记录介质500上指示的货物。
[0309]在每一操作控制单元30中,重复步骤S1-1至S1-5。单元控制器31确定容器(步骤S1-1),并分配待包装在容器中的包装(步骤S1-2)。当包装ID数据已被保存在IC标签510的RAM区域中时,单元控制器31从未标记的货物ID中指定待被包装的货物(步骤S1-3)。在这种情况下,包装在容器100中的包装已被指定,因此,单元控制器31利用IC标签通信部件32从RAM区域取得新包装的货物ID和货物数目,临时存储其上如此获得的数据,并从IC标签510的RAM区域删除数据。
[0310]管理计算机21还执行擦除形成在热可逆记录介质500上的指示的步骤(步骤S1-4),和写入待被包装的货物ID和货物数目的指示的步骤(步骤S1-5)。这样,货物被依次包装在容器100中。
[0311]根据本发明,可以解决前述常规问题,并提供图像处理方法和图像处理设备,其中即便是使用散焦的激光束如平行光时,也可以在热可逆记录介质上均匀地赋予光能量,这通过即使在激光输出角变化的情况下使介质上每单元区域的激光能量水平几乎恒定来实现,即通过下述方法实现:使用平行光作为激光束和使围绕激光束光轴中心区域的外围区域的激光扫描速度比中心区域的激光扫描速度慢;使外围区域的激光输出比中心区域的激光输出高;或使对应于围绕激光束光轴中心区域的外围区域的激光辐射区域与邻近激光辐射区域之间的重叠区域比对应于中心区域的激光辐射区域与邻近激光辐射区域之间的重叠区域大。因此,可以通过扩大待被打印的区域获得大范围的打印,确保充分的图像擦除时间,获得完全的图像擦除。
实施例
[0312]本发明将参考实施例进行描述,这些实施例不应该解释为限制本发明的范围。
(制备实施例1)
<热可逆记录介质的制备>
[0313]如下制备热可逆记录介质,其提供温度依赖性的可逆的色调变化(在透明状态和发色状态之间变化)。
-载体-
[0314]厚度为125μm的乳白色聚酯薄膜(Teijin Dupont Films Japan Ltd.的Tetron Film U2L98W)被用作载体。
-下层-
[0315]将按质量计30份苯乙烯-丁二烯共聚体(Nippon A&L Inc.的PA9159)、12份聚乙烯醇树脂(Kuraray Co.Ltd的Poval PVA 103)、20份中空粒子(MatsumotoYushi-Seiyaku Co.Ltd的Microsphere R-300)和40份水混合在一起,然后搅拌1小时,直至达到均匀状态,制备下层涂布液。
[0316]接下来,利用金属条将得到的下层涂布液涂布所述载体,在80℃加热2分钟并干燥,形成厚度为20μm的下层。
-可逆性热敏记录层(记录层)-
[0317]利用球磨,混合并分散按质量计5份的用下述结构式(1)表示的可逆性显色剂、按质量计0.5份的分别用下述结构式(2)和(3)表示的两种不同的消色促进剂中的每一种、按质量计10份的50质量%的丙烯酸聚醇溶液(羟基值:200)和按质量计80份甲基乙基酮,直至平均粒径约为1μm。
(可逆性显色剂)
(消色促进剂)
C17H35CONHC18H35 结构式3
[0318]接下来,将按质量计1份的作为白色染料的2-苯胺基-3-甲基-6二丁基氨基荧烷、按质量计0.2份的用下述结构式(4)表示的酚抗氧化剂(Ciba SpecialtyChemicals K.K.的IRGANOX565)和按质量计5份的异氰酸酯(Nippon PlyurethaneIdustry Co.Ltd.的Colonate HL)加入到分散溶液中,在其中,可逆性显色剂已被分散,充分搅拌,制备用于记录层的涂布液。
[0319]接下来,利用金属丝条,将得到的用于记录层的涂布液涂布载体,在载体上已经形成下层,涂布液在100℃干燥2分钟,然后在60℃固化24小时,形成厚度约为11μm的记录层。
-中间层-
[0320]将按质量计3份的50质量%的丙烯酸聚醇树脂溶液(Mitsubishi RayonCo.,Ltd.的LR327)、将按质量计7份的30质量%的氧化锌颗粒溶液(SumitomoOsaka Cement Co.Ltd.的ZS303)、按质量计1.5份的异氰酸酯(Nippon PolyurethaneIdustry Co.Ltd.的Colonate HL)和按质量计7份的甲基乙基酮混合在一起,并充分搅拌,制备用于中间层的涂布液。
[0321]接下来,利用金属丝条,将上述用于中间层的涂布液涂布载体,在载体上已经形成了下层和记录层,在90℃加热1分钟,干燥并再次在60℃加热2小时,形成厚度约为2μm的中间层。
-保护层-
[0322]将按质量计3份的季戊四醇六丙烯酸酯(Nippon Kayaku Co.Ltd.的KAYARAD DPHA)、按质量计3份的尿烷丙烯酸酯寡聚物(Negami ChemicalIndustrial Co.Ltd.的Art Resin UN-3320HA)、按质量计3份的二季戊四醇己内酯的丙烯酸酯(Nippon Kayaku Co.Ltd.的KAYARAD DPCA-120)、按质量计1份的二氧化硅(Mizusawa Industrial Chmical,Ltd.的P526)、按质量计0.5份的光聚合起始剂(Nihon Ciba-Geigy K.K.的Irgacure)和按质量计11份的异丙基醇混合在一起,并用球磨充分搅拌,直至平均粒径变为约3μm。这样,制备用于保护层的涂布液。
[0323]接下来,用金属丝条将上述用于保护层的涂布液涂布载体的表面,该载体上已经形成了下层、记录层和中间层。在90℃加热1分钟,干燥并用80W/cm的紫外线灯交联,形成厚度约4μm的保护层。
-背面层-
[0324]将按质量计7.5份的季戊四醇六丙烯酸酯(Nippon Kayaku Co.Ltd.的KAYARAD DPHA)、按质量计2.5份的尿烷丙烯酸酯低聚物(Negami ChemicalIndustrial Co.Ltd.的Art Resin UN-3320HA)、按质量计2.5份的针状导电性氧化钛(Ishihara Sangyo Kaisha,Ltd.的FT-3000,长轴=5.15μm,短轴=0.27μm,结构:锑搀杂氧化锡涂敷的氧化钛)、按质量计0.5份的光聚合起始剂(Nihon Ciba-Geigy K.K.的Irgacure 184)和按质量计13份的异丙基醇混合在一起,并用球磨充分搅拌,制备用于背面层的涂布液。
[0325]接下来,利用金属丝条,将上述用于背面层的涂布液涂布载体的表面,在载体的另一边上已经形成了记录层、中间层和保护层。在90℃加热1分钟,干燥并用80W/cm的紫外灯交联,形成厚度约4μm的背面层。这样,制备实施例1中的热可逆记录介质制备而成。
(制备实施例2)
<热可逆记录介质的制备>
[0326]如下制备热可逆记录介质,其提供温度依赖性的可逆的透明度变化(在透明状态和混浊状态之间变化)。
-载体-
[0327]厚度为175μm的透明PET薄膜(Toray Industries,Inc.的Lumilar 175-T12)被用作载体。
-可逆性热敏记录层(记录层)-
[0328]将按质量计3份的用下述结构式(5)表示的低分子量有机物质和按质量计7份的docosyl benenate加入到树脂溶液中,所述树脂溶液含有溶解在按质量计210份的甲基乙基酮中的按质量计26份的氯乙烯共聚物(Zeon Corp.的M110)。将直径2mm的陶瓷珠置于玻璃瓶中,然后通过使用涂料摇动器(Asada Iron Works,Co.Ltd.)进行48小时的分散处理。这样,得到均匀的分散液。
[0329]接下来,将按质量计4份的异氰酸酯化合物(Nippon Plyurethane IdustryCo.Ltd.的Colonate 2298-90T)加入到在得到的分散液中,制备热敏记录层的溶液。
[0330]然后,将得到的热敏记录层的溶液涂布载体(具有磁记录层的PET薄膜的粘接层),加热并干燥。之后,将载体在65℃保存24小时对树脂进行交联,从而形成厚度约10μm的热敏记录层。
-保护层-
[0331]利用金属丝条,用溶液涂布上述热敏记录层,所述溶液由按质量计10份的75%尿烷丙稀酸酯紫外线-可硬化树脂的醋酸丁基溶液(Dainippon Ink andChmicals,Inc.的Unidic C7-157)和按质量计10份的异丙基醇组成,加热并干燥,然后通过利用80W/cm的高压水银灯照射紫外线硬化,形成厚度约3μm的保护层。这样,制备实施例2的热可逆记录介质制备得到。
(制备实施例3)
<热可逆记录介质的制备>
[0332]除了当制备上述热可逆记录介质时,将按质量计0.03份的光热变换材料(Nippon Shokubai Co.Ltd.的ExcolorIR-14)加在记录层中外,如制备实施例1中所述的那样,制备得到制备实施例3的热可逆记录介质。
(实施例1)
[0333]在下述激光条件下:输出功率=6W、辐射距离(焦距)=185mm、光点直径=约0.2mm以及扫描速度=2000mm/s,使用40W输出功率的、装备CO2激光的激光制造器(Sunx Ltd.的LP-440),在制备实施例1的热可逆记录介质上的500mm×620mm的区域上形成图像。
[0334]随后,从所述激光制造器移去fθ透镜,调节光束扩展器,以便在辐射距离为185mm至1000mm的范围内,激光光点直径为约3mm。
[0335]在激光制造器中,在记录介质的法线方向固定激光发射方向,激光输出设定为16w,发射距离设定为950mm。然后将介质固定于X-Y台(stage)的X台上,使用反射镜在Y方向将激光束扫过介质的50mm×620mm区域,同时在X方向以1200mm/秒的扫描速度移动介质,这样,相邻激光辐射区域之间的重叠区域的宽度为2.4mm,如图11所示,随着增加与激光束光轴中心区域的距离,以增量步骤扫描速度从1200mm/秒至1100mm/秒变化。结果,在整个区域上成功地完全擦除图象。
(实施例2)
[0336]在下述激光条件下:输出功率=6W、辐射距离(焦距)=185mm、光点直径=约0.2mm以及扫描速度=2000mm/s,使用40W输出功率的装备CO2激光的激光制造器(Sunx Ltd.的LP-440),在制备实施例1的热可逆记录介质上的500mm×620mm的区域上形成图像。
[0337]随后,从所述激光制造器移去fθ透镜,调节光束扩展器,以便在辐射距离为185mm至1000mm的范围内,激光光点直径为约3mm。
[0338]在该激光制造器中,激光输出设定为32w,发射距离设定为950mm,激光可发射区域设定为620mm×620mm。形成上述图像,使图像的中心到达被施用的激光束光轴的中心区域。如图11所示,使用该激光制造器,激光束以同样的方向呈直线地扫过介质的50mm×620mm区域,以这样的方式,当以激光束光轴中心区域为中心将图象记录区域分割为10部分时,相邻激光辐射区域之间的重叠区域的宽度为2.4mm,同时,随着区域的中心与外围距离增加,激光扫描速度从2400mm/s向2200mm/s变化。结果,在整个区域上成功地完全擦除图象。
(实施例3)
[0339]与实施例1同样,使用实施例2的激光制造器,在制备实施例1的热可逆记录介质上形成图像。随后,与实施例2同样,从所述激光制造器移去fθ透镜,调节光束扩展器,以便在辐射距离为185mm至1000mm的范围内,激光光点直径为约3mm。
[0340]在该激光制造器中,发射距离设定为950mm,激光可发射区域设定为620mm×620mm,激光扫描速度设定为2400mm/s。形成上述图像,使图像的中心到达被施用的激光束光轴的中心区域。如图11所示,使用该激光制造器,激光束以同样的方向呈直线地扫过介质的50mm×620mm区域,以这样的方式,当以激光束光轴中心区域为中心将图象记录区域分割为10部分时,相邻激光辐射区域之间的重叠区域的宽度为2.4mm,同时,随着中心与区域的外围距离增加,激光输出从32W至35.2w变化。结果,在整个区域上成功地完全擦除图象。
(实施例4)
[0341]与实施例1同样,使用实施例2的激光制造器,在制备实施例1的热可逆记录介质上形成图像。随后,与实施例2同样,从所述激光制造器移去fθ透镜,调节光束扩展器,以便在辐射距离为185mm至1000mm的范围内,激光光点直径为约3mm。
[0342]在该激光制造器中,激光输出设定为32w,发射距离设定为950mm,激光可发射区域设定为620mm×620mm,激光扫描速度设定为2400mm/s。形成上述图像,使图像的中心到达被施用的激光束光轴的中心区域。如图11所示,使用该激光制造器,激光束以同样的方向呈直线地扫过介质的50mm×620mm区域,以这样的方式,当以激光束光轴中心区域为中心将图象记录区域分割为10部分时,随着区域的中心与外围距离增加,相邻激光辐射区域之间的重叠区域的宽度从2.4mm至2.5mm变化。结果,在整个区域上成功地完全擦除图象。
(实施例5)
[0343]从LP-440移去fθ透镜,LP-440是Sunx Ltd.制造的激光制造器,配备有CO2激光源,输出功率为40W,并调节其光束扩展器,以便在辐射距离为185mm至1000mm的范围内,激光光点直径为约3mm。
[0344]在该激光制造器中,激光输出设定为32w,发射距离设定为950mm,激光可发射区域设定为620mm×620mm。如图11所示,使用该激光制造器,激光束以同样的方向呈直线地扫过制备实施例2的热可逆记录介质的50mm×620mm区域,以这样的方式,当以激光束光轴中心区域为中心将图象记录区域分割为10部分时,相邻激光辐射区域之间的重叠区域的宽度为2.7mm,同时,随着区域的中心与外围的距离增加,激光扫描速度从2400mm/s至2200mm/s变化。结果,在整个区域上成功地获得具有均匀密度的固态图像。
(实施例6)
[0345]从LP-440移去fθ透镜,LP-440是Sunx Ltd.制造的激光制造器,配备有CO2激光源,输出功率为40W,并调节其光束扩展器,以便在辐射距离为185mm至1000mm的范围内,激光光点直径为约3mm。
[0346]在激光制造器中,在记录介质的法线方向固定激光发射方向,激光输出设定为16w,发射距离设定为950mm。然后将制备实施例1的介质固定于X-Y台(stage)的X台上,使用反射镜在Y方向将激光束扫过介质的50mm×620mm区域,同时在X方向以1200mm/秒的扫描速度移动介质,这样,相邻激光辐射区域之间的重叠区域的宽度为2.7mm,如图11所示,随着增加与激光束光轴中心区域的距离,以增量步骤扫描速度从1200mm/秒至1100mm/秒变化。结果,在整个区域上成功地获得具有均匀密度的固态图像。
(实施例7)
[0347]在实施例5的激光制造器中,发射距离设定为950mm,激光可发射区域设定为620mm×620mm,激光扫描速度设定为2400mm/s。如图11所示,使用该激光制造器,激光束以同样的方向呈直线地扫过制备实施例1的热可逆记录介质的50mm×620mm区域,以这样的方式,当以激光束光轴中心区域为中心将图象记录区域分割为10部分时,相邻激光辐射区域之间的重叠区域的宽度为2.7mm,同时,随着中心与区域的外围距离增加,激光输出从32W至35.2w变化。结果,在整个区域上成功地获得具有均匀密度的固态图像。
(实施例8)
[0348]在实施例5的激光制造器中,激光输出设定为32W,发射距离设定为950mm,激光可发射区域设定为620mm×620mm,激光扫描速度设定为2400mm/s。如图11所示,使用该激光制造器,激光束以同样的方向呈直线地扫过制备实施例1的热可逆记录介质的50mm×620mm区域,以这样的方式,当以激光束光轴中心区域为中心将图象记录区域分割为10部分时,随着中心与区域的外围的距离增加,相邻激光辐射区域之间的重叠区域的宽度从2.7mm至2.8mm变化。结果,在整个区域上成功地获得具有均匀密度的固态图像。
(实施例9)
[0349]在实施例5的激光制造器中,发射距离设定为950mm,激光可发射区域设定为620mm×620mm,激光扫描速度设定为2400mm/s。如图11所示,使用该激光制造器,激光束以同样的方向呈直线地扫过制备实施例1的热可逆记录介质的50mm×620mm区域,以这样的方式,当以激光束光轴中心区域为中心将图象记录区域分割为10部分时,相邻激光辐射区域之间的重叠区域的宽度为2.7mm,同时,随着中心与区域的外围距离的增加,激光输出从32W至35.2W变化。结果,在整个区域上成功地获得具有均匀密度的固态图像。
[0350]随后,在该激光制造器中,激光输出设定为32W,发射距离设定为950mm,激光可发射区域设定为620mm×620mm,激光扫描速度设定为2400mm/s。形成上述图像,使图像的中心到达被施用的激光束光轴的中心区域。如图11所示,使用该激光制造器,激光束以同样的方向呈直线地扫过介质的50mm×620mm区域,以这样的方式,当以激光束光轴中心区域为中心将图象记录区域分割为10部分时,随着区域的中心与外围的距离增加,相邻激光辐射区域之间的重叠区域的宽度从2.4mm至2.5mm变化。结果,在整个区域上成功地完全擦除图象。
(实施例10)
[0351]在下述激光条件下:输出功率=5W、发射距离(焦距)=185mm、光点直径=约0.2mm以及扫描速度=2000mm/s,使用40W输出功率的、装备CO2激光的激光制造器(Sunx Ltd.的LP-440),在制备实施例2的热可逆记录介质上的500mm×620mm的区域上形成图像。
[0352]随后,从所述激光制造器移去fθ透镜,调节光束扩展器,以便在辐射距离为185mm至1000mm的范围内,激光光点直径为约3mm。
[0353]在该激光制造器中,激光输出设定为25W,发射距离设定为950mm,激光可发射区域设定为620mm×620mm。形成上述图像,使图像的中心到达被施用的激光束光轴的中心区域。如图11所示,使用该激光制造器,激光束以同样的方向呈直线地扫过介质的50mm×620mm区域,以这样的方式,当以激光束光轴中心区域为中心将图象记录区域分割为10部分时,相邻激光辐射区域之间的重叠区域的宽度为2.4mm,同时,随着区域的中心与外围的距离增加,激光扫描速度从2400mm/s向2200mm/s变化。结果,在整个区域上成功地完全擦除图象。
(实施例11)
[0354]在实施例5的激光制造器中,在激光束的光路中安置掩模,该掩模切过该激光束的中心。调节激光源,以使得,在它的横截面——其沿着与光束行进方向基本上垂直的方向——上的激光束光强度分布中,中心区域的光强度是外围区域的光强度的0.5倍。随后,在该激光制造器中,激光输出设定为32W,发射距离设定为950mm,激光可发射区域设定为620mm×620mm。如图11所示,使用该激光制造器,激光束以同样的方向呈直线地扫过制备实施例1的热可逆记录介质的50mm×620mm区域,以这样的方式,当以激光束光轴中心区域为中心将图象记录区域分割为10部分时,相邻激光辐射区域之间的重叠区域的宽度为2.8mm,同时,随着区域的中心与外围的距离增加,激光扫描速度从1000mm/s向920mm/s变化。结果,在整个区域上成功地获得具有均匀密度的固态图像。
[0355]接下来,发射距离设定为950mm,激光扫描速度设定为1000mm/s。形成上述图像,使图像的中心到达被施用的激光束光轴的中心区域。如图11所示,激光束以同样的方向呈直线地扫过介质的50mm×620mm区域,以这样的方式,当以激光束光轴中心区域为中心将图象记录区域分割为10部分时,相邻激光辐射区域之间的重叠区域的宽度为2.4mm,同时,随着区域的中心与外围的距离增加,激光输出从12W至13.2W变化。结果,在整个区域上成功地完全擦除图象。
[0356]在上述条件下,图像形成/擦除的循环反复进行300次;这成功地获得完全的图像记录和图像擦除。
(实施例12)
[0357]作为半导体激光制造器,制造纤维偶联的、高输出的半导体激光装置(Jenoptik Laserdiode的NBT-S140mk II,中心波长:808nm,光纤芯直径:600μm,NA:0.22),激光输出为140W。激光输出设定为12W,辐射距离设定为91.4mm,光点直径设定为约0.6mm。使用该激光制造器,在XY台上以1200mm/s的喂给速度,在制备实施例3的热可逆记录介质的50mm×620mm区域上,记录图象。
[0358]然后,调节光束扩展器,使得在发射距离90mm至1000mm范围内,激光光点直径为约3mm。并且在激光制造器中,激光束发射方向固定于记录介质的法线,激光输出设定为16w,发射距离设定为950mm。然后将介质固定于X-Y台(stage)的X台上,使用反射镜在Y方向将激光束扫过介质的50mm×620mm区域,同时在X方向以1200mm/s的扫描速度移动介质,这样,相邻激光辐射区域之间的重叠区域的宽度为2.4mm,如图11所示,随着增加与激光束光轴中心区域的距离,以增量步骤扫描速度从1200mm/秒至1100mm/秒变化。结果,在整个区域上成功地完全擦除图象。
(实施例13)
<用作标签的实施例>
[0359]在用于制备实施例1的<热可逆记录介质的制备>部分中的载体上,依次布置制备实施例1的下层和记录层。
[0360]接下来,利用金属丝条,将含有以如下方式制备的具有UV-吸收结构的聚合物的、用于层的涂布液施用于涂布有下层和记录层的载体上。在90℃干燥1分钟,在50℃加热24小时,形成含有具有紫外线吸收结构的聚合物的、2mm厚的层,或中间层。
-用于含有具有紫外线吸收结构的聚合物的层(中间层)的涂布液的制备-
[0361]利用球磨充分搅拌由按质量计20份40质量%的紫外线吸收性聚合物溶液(Otsuka Chemical Co.Ltd.的PUVA-60MK-40K,羟基值:60)、按质量计3.2份二异氰酸二甲苯酯(Mitsui Chemicals Polyurethanes,Inc.的D-110N)和按质量计23份的甲基乙基酮(MEK)组成的组合物,来制备涂布液,该涂布液用于含有具有紫外线吸收结构的聚合物的层。
[0362]接下来,将用于<热可逆性记录介质的制备>部分的涂布液保护层施用于制备实施例1的中间层上,形成厚度4μm的保护层。
[0363]利用金属丝杆,将以下述方式制备的粘接层的涂布液施用于载体的表面上,该表面为未涂布前述下层、记录层、中间层和保护层的表面。然后在90℃干燥2分钟,形成厚度为约20μm的粘接层。以这样的方式,制作热可逆记录标签。
-用于粘接层的涂布液的制备-
[0364]充分搅拌由按质量计50份丙烯酸粘接剂(Toyo Ink MFG.Co.Ltd.的BPS-1109)和按质量计2份的异氰酸酯(Mitsui Chemicals Polyurethanes,Inc.的D-170N)组成的组合物,来制备用于粘接层的涂布液。
[0365]将上面制备的热可逆记录标签切成50mm×70mm的块,并将之粘结在塑料盒上。将塑料盒放置在传送带上,以12m/min的速度传送,并且在该状态中,以与实施例2-12描述的相似的方式,将固态图像记录在标签上并从标签擦除。当它将固态图像记录在尺寸为50mm×70mm的热可逆记录标签上并从该标签擦除需要2.7秒时,标签通过激光可发射区域的时间能成功地达到3.45秒。因此,它成功地取得完全的图像记录和图像擦除。
(实施例14)
<用作标签或标记的例子>
[0366]在用于制备实施例1的<热可逆记录介质的制备>部分的载体上,依次施用制备实施例1中制备的记录层、中间层和保护层,产生上表面片。此外,在用于制备实施例1的<热可逆记录介质的制备>部分的载体上,仅仅施用制备实施例1中制备的背面层,产生下表面片。每一个片被切割成210mm×85mm的块,在这些片之间插入RF-ID入口(DSM Nutritional Products)和作为间隔包围入口的PETG片(Mitsubishi Plastics,Inc.)。之后,用胶带(Nitto Denko Corporation)将片粘接在一起。这样,制得厚度500μm的、含RF-ID的热可逆记录标签。
[0367]将如此制得的含RF-ID的热可逆记录标签粘附到盒上,如实施例8那样,进行图象记录和图象擦除。它成功地完全记录图像和擦除图像。
(比较实施例1)
[0368]如实施例1中,除了将Y方向的激光扫描速度固定在1200mm/s以外,使用实施例1的图像擦除条件,在制备实施例1的热可逆记录介质的50mm×620mm区域上形成的图象被擦除。结果,它成功地完全擦除激光束光轴中心区域的介质上的图像,但是随着与中心区域的距离增加,图像擦除失败的频率增加。
(比较实施例2)
[0369]如实施例2中,除了将Y方向的激光扫描速度固定在2400mm/s以外,使用实施例2的图像擦除条件,在制备实施例1的热可逆记录介质的50mm×620mm区域上形成的图象被擦除。结果,它成功地完全擦除激光束光轴中心区域的介质上的图像,但是随着与中心区域的距离增加,图像擦除失败的频率增加。
(比较实施例3)
[0370]如实施例6中,除了将Y方向的激光扫描速度固定在1200mm/s以外,使用实施例6的图像记录条件,在制备实施例1的热可逆记录介质的50mm×620mm区域上形成图象。结果,它成功地在激光束光轴中心区域获得均匀的密度,但是随着与中心区域的距离增加,密度不均匀性增加。
(比较实施例4)
[0371]如实施例5中,除了将激光扫描速度固定在2400mm/s以外,使用实施例5的图像记录条件,在制备实施例2的热可逆记录介质的50mm×620mm区域上形成图象。结果,它成功地在激光束光轴中心区域获得均匀的密度,但是随着与中心区域的距离增加,密度不均匀性增加。
(比较实施例5)
[0372]如实施例1中,除了将激光扫描速度固定在2400mm/s以外,使用实施例10的图像擦除条件,在制备实施例2的热可逆记录介质的50mm×620mm区域上形成的图象被擦除。结果,它成功地完全擦除激光束光轴中心区域的介质上的图像,但是随着与中心区域的距离增加,图像擦除失败的频率增加。
(比较实施例6)
[0373]制备40W输出功率的、配备CO2激光的激光制造器(Sunx Ltd.的LP-440)。然后将实施例13中制备的热可逆记录标签切成50mm×70mm的块,并将之贴在塑料盒上。在该激光制造器中,激光输出设定为6W,发射距离(焦距)设定为185mm,光点直径设定为约0.2mm,激光扫描速度设定为2000mm/s。使用该激光制造器,在切割的热可逆记录标签的70mm×50mm区域上记录图像。
[0374]接着,将塑料盒放置在传送带上,以12m/min的速度传送,并且在该状态中,激光输出设定为32W,发射距离设定为226mm,可发射区域设定为130mm×130mm,光点直径设定为约3mm,激光扫描速度设定为2400mm/s,如图11所示,激光束以同样的方向被呈直线地扫过所述区域,这样,相邻激光辐射区域之间的重叠区域的宽度为2.4mm。当它需要2.7秒来擦除50mm×70mm区域上的图像时,它导致标签通过激光可发射区域仅1.0秒钟。因此,尽管它成功地擦除50mm×26mm图像,但是导致无法擦除剩下的50mm×44mm图像。
[0375]以上详细描述了本发明的优选实施例。然而,本发明并不特定地受限于这些实施例的范围,在不背离随附的权利要求书中限定的本发明的精神和范围的情况下,可以对其作各种替换和修改。
[0376]本发明的图象处理方法和图象处理设备能够在不进行任何接触的情况下、在热可逆记录介质上高速地、反复记录高对比度的图像并从热可逆记录介质擦除图像,以及能够通过扩大图像记录和图像擦除区域确保充分的图像擦除时间,和能够进行完全的图像擦除。因此,本发明的图象处理方法和图象处理设备能够例如用于门票、冷冻食品用容器、工业产品、各种试剂容器的粘附物、物流管理应用和制造工艺管理用的大的监视器和显示器,并特别适用于物流/配送系统、工厂内工艺管理系统等。
Claims (31)
1、一种图象处理方法,包含下列步骤中的至少一个:
通过将激光光束施加到热可逆记录介质上,对所述热可逆记录介质进行加热,从而在所述热可逆记录介质上记录图象;和
通过将激光光束施加到热可逆记录介质上,对所述热可逆记录介质进行加热,从而将图象从所述热可逆记录介质上擦除,
其中所述激光光束为平行光,所述激光光束的光轴的中心区域周围的周边区域的激光扫描速度比所述中心区域的激光扫描速度慢,并且
其中所述热可逆记录介质在透明度或色调方面提供温度依赖性的可逆变化。
2、权利要求1所述的图象处理方法,其中,激光光束的光轴的中心区域周围的周边区域的激光光束能量水平等于或者大于所述中心区域的激光光束能量水平。
3、权利要求1所述的图象处理方法,其中,所述中心区域对应于所述热可逆记录介质上的激光照射区域,所述激光照射区域是由激光光源相对于所述热可逆记录介质的表面成直角地施加到所述热可逆记录介质的激光光束形成的。
4、权利要求1所述的图象处理方法,其中,所述周边区域对应于除了激光光束的光轴的所述中心区域之外的任何其它区域,所述激光光束由图象处理装置中的扫描控制单元施加到所述热可逆记录介质上。
5、权利要求1所述的图象处理方法,其中,所述激光光束行进至所述热可逆记录介质所经过的距离被任意地设定。
6、权利要求1所述的图象处理方法,其中,所述热可逆记录介质至少包括形成于载体上的可逆性热敏记录层,所述可逆性热敏记录层含有树脂和低分子量有机物质。
7、权利要求1所述的图象处理方法,其中,所述热可逆记录介质至少包括形成于载体上的可逆性热敏记录层,所述可逆性热敏记录层含有隐色染料和可逆显色剂。
8、权利要求1所述的图象处理方法,其中,在所述激光光束在其截面内的光强度分布中,所述中心区域的强度等于或者低于所述周边区域的强度,所述截面是沿着与所述光束行进方向基本上垂直的方向切出的。
9、权利要求1所述的图象处理方法,其中,所述图象处理方法被用于在容器上记录图象和从容器上擦除图象中的至少一种应用,所述容器在配送支持系统中的分配线上被输送。
10、一种图象处理方法,包含下列步骤中的至少一个:
通过将激光光束施加到热可逆记录介质上,对所述热可逆记录介质进行加热,从而在所述热可逆记录介质上记录图象;和
通过将激光光束施加到热可逆记录介质上,对所述热可逆记录介质进行加热,从而将图象从所述热可逆记录介质上擦除,
其中所述激光光束为平行光,所述激光光束的光轴的中心区域周围的周边区域的激光输出比所述中心区域的激光输出高,并且
其中所述热可逆记录介质在透明度或色调方面提供温度依赖性的可逆变化。
11、权利要求10所述的图象处理方法,其中,激光光束的光轴的中心区域周围的周边区域的激光光束能量水平等于或者大于所述中心区域的激光光束能量水平。
12、权利要求10所述的图象处理方法,其中,所述中心区域对应于所述热可逆记录介质上的激光照射区域,所述激光照射区域是由激光光源相对于所述热可逆记录介质的表面成直角地施加到所述热可逆记录介质的激光光束形成的。
13、权利要求10所述的图象处理方法,其中,所述周边区域对应于除了激光光束的光轴的所述中心区域之外的任何其它区域,所述激光光束由图象处理装置中的扫描控制单元施加到所述热可逆记录介质上。
14、权利要求10所述的图象处理方法,其中,所述激光光束行进至所述热可逆记录介质所经过的距离被任意地设定。
15、权利要求10所述的图象处理方法,其中,所述热可逆记录介质至少包括形成于载体上的可逆性热敏记录层,所述可逆性热敏记录层含有树脂和低分子量有机物质。
16、权利要求10所述的图象处理方法,其中,所述热可逆记录介质至少包括形成于载体上的可逆性热敏记录层,所述可逆性热敏记录层含有隐色染料和可逆显色剂。
17、权利要求10所述的图象处理方法,其中,在所述激光光束在其截面内的光强度分布中,所述中心区域的强度等于或者低于所述周边区域的强度,所述截面是沿着与所述光束行进方向基本上垂直的方向切出的。
18、权利要求10所述的图象处理方法,其中,所述图象处理方法被用于在容器上记录图象和从容器上擦除图象中的至少一种应用,所述容器在配送支持系统中的分配线上被输送。
19、一种图象处理方法,包含下列步骤中的至少一个:
通过将激光光束施加到热可逆记录介质上,对所述热可逆记录介质进行加热,从而在所述热可逆记录介质上记录图象;和
通过将激光光束施加到热可逆记录介质上,对所述热可逆记录介质进行加热,从而将图象从所述热可逆记录介质上擦除,
其中所述激光光束为平行光,在与所述激光光束的光轴的中心区域周围的周边区域相对应的激光照射区域和相邻的激光照射区域之间的重叠区,比在与所述中心区域相对应的激光照射区域和相邻的激光照射区域之间的重叠区大,并且
其中所述热可逆记录介质在透明度或色调方面提供温度依赖性的可逆变化。
20、权利要求19所述的图象处理方法,其中,激光光束的光轴的中心区域周围的周边区域的激光光束能量水平等于或者大于所述中心区域的激光光束能量水平。
21、权利要求19所述的图象处理方法,其中,所述中心区域对应于所述热可逆记录介质上的激光照射区域,所述激光照射区域是由激光光源相对于所述热可逆记录介质的表面成直角地施加到所述热可逆记录介质的激光光束形成的。
22、权利要求19所述的图象处理方法,其中,所述周边区域对应于除了激光光束的光轴的所述中心区域之外的任何其它区域,所述激光光束由图象处理装置中的扫描控制单元施加到所述热可逆记录介质上。
23、权利要求19所述的图象处理方法,其中,所述激光光束行进至所述热可逆记录介质所经过的距离被任意地设定。
24、权利要求19所述的图象处理方法,其中,所述热可逆记录介质至少包括形成于载体上的可逆性热敏记录层,所述可逆性热敏记录层含有树脂和低分子量有机物质。
25、权利要求19所述的图象处理方法,其中,所述热可逆记录介质至少包括形成于载体上的可逆性热敏记录层,所述可逆性热敏记录层含有隐色染料和可逆显色剂。
26、权利要求19所述的图象处理方法,其中,在所述激光光束在其截面内的光强度分布中,所述中心区域的强度等于或者低于所述周边区域的强度,所述截面是沿着与所述光束行进方向基本上垂直的方向切出的。
27、权利要求19所述的图象处理方法,其中,所述图象处理方法被用于在容器上记录图象和从容器上擦除图象中的至少一种应用,所述容器在配送支持系统中的分配线上被输送。
28、一种图象处理装置,其包括:
激光光束施加单元;和
光强度调整单元,其被配置以改变激光光束的光强度,所述光强度调整单元被放置在所述激光光束施加单元的激光射出侧,
其中所述图象处理装置被用于图象处理方法中,所述图象处理方法包括以下步骤的至少一个:
通过将激光光束施加到热可逆记录介质上,对所述热可逆记录介质进行加热,从而在所述热可逆记录介质上记录图象;和
通过将激光光束施加到热可逆记录介质上,对所述热可逆记录介质进行加热,从而将图象从所述热可逆记录介质上擦除,
其中所述激光光束为平行光,所述激光光束的光轴的中心区域周围的周边区域的激光扫描速度比所述中心区域的激光扫描速度慢,并且
其中所述热可逆记录介质在透明度或色调方面提供温度依赖性的可逆变化。
29、权利要求28所述的图象处理装置,其中,所述光强度调整单元是透镜、滤光器和反射镜中的至少一个。
30、一种图象处理装置,其包括:
激光光束施加单元;和
光强度调整单元,其被配置以改变激光光束的光强度,所述光强度调整单元被放置在所述激光光束施加单元的激光射出侧,
其中所述图象处理装置被用于图象处理方法中,所述图象处理方法包括以下步骤的至少一个:
通过将激光光束施加到热可逆记录介质上,对所述热可逆记录介质进行加热,从而在所述热可逆记录介质上记录图象;和
通过将激光光束施加到热可逆记录介质上,对所述热可逆记录介质进行加热,从而将图象从所述热可逆记录介质上擦除,
其中所述激光光束为平行光,所述激光光束的光轴的中心区域周围的周边区域的激光输出比所述中心区域的激光输出高,并且
其中所述热可逆记录介质在透明度或色调方面提供温度依赖性的可逆变化。
31、一种图象处理装置,其包括:
激光光束施加单元;和
光强度调整单元,其被配置以改变激光光束的光强度,所述光强度调整单元被放置在所述激光光束施加单元的激光射出侧,
其中所述图象处理装置被用于图象处理方法中,所述图象处理方法包括以下步骤的至少一个:
通过将激光光束施加到热可逆记录介质上,对所述热可逆记录介质进行加热,从而在所述热可逆记录介质上记录图象;和
通过将激光光束施加到热可逆记录介质上,对所述热可逆记录介质进行加热,从而将图象从所述热可逆记录介质上擦除,
其中所述激光光束为平行光,在与所述激光光束的光轴的中心区域周围的周边区域相对应的激光照射区域和相邻的激光照射区域之间的重叠区,比在与所述中心区域相对应的激光照射区域和相邻的激光照射区域之间的重叠区大,并且
其中所述热可逆记录介质在透明度或色调方面提供温度依赖性的可逆变化。
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