CN101219609A - 图像处理方法及图像处理装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供图像处理方法,其包括图像记录步骤和图像擦除步骤中的至少任一,其中,在图像记录步骤所照射的照射激光束中心位置的光照射强度I1和照射激光束的总光能的80%光能划界面处的光照射强度I2满足0.40≤I1/I2≤2.00,并且在图像记录步骤,在重叠部分——在该部分,在构成图像的多个图像线条中的第一图像线条与第二图像线条重叠,第一图像线条和第二图像线条中的任一个不被记录。
Description
技术领域
[001]本发明涉及图像处理方法,其能够降低由于每一图像的反复记录和擦除对热可逆记录介质造成的损伤,并防止热可逆记录介质的劣化,还涉及能够适用于该图像处理方法的图像处理装置。
背景技术
[002]目前,热可逆记录介质(下文可仅称为“记录介质”或“介质”)上的每一图像记录和图像擦除,是通过将加热源与该热可逆记录介质接触而加热该介质的接触方法进行的。对于加热源,在图像记录的情况,通常应用热敏头,而在图像擦除的情况,应用加热辊、陶瓷加热器或类似物。
[003]这种接触式记录方法具有优势,这是因为当热可逆记录介质由诸如膜和纸等柔性材料构成时,通过利用压印盘(platen)将热源均匀压在该热可逆记录介质上,可以进行均一的图像记录和图像擦除,并且,通过利用常规热敏打印机的组件,可以便宜地制造图像记录装置和图像擦除装置。
[004]然而,热可逆记录介质,在如日本专利申请公开(JP-A)2004-265247号和2004-265249中所述,含有RF-ID标签的情况下,热可逆记录介质的厚度自然变厚且其柔性降低。因此,为了均匀将热源压在该热可逆记录介质上,需要高压。而且,当热可逆记录介质的表面上存在凸凹不平或不规则时,利用热敏头等进行图像记录和图像擦除变得困难。由于RF-ID标签能够以非接触方式、距离热可逆记录介质一定距离读取和重写存储器信息,因此对热可逆记录介质也有要求。该要求是,离热可逆记录介质一定距离,将图像或多个图像在这样的热可逆记录介质上重写。
[005]为满足此要求,在热可逆记录介质表面存在凸凹不平或不规则的情况下,提出了利用非接触式激光的记录方法,作为从离该热可逆记录介质一定距离在热可逆记录介质上进行每一图像记录和擦除的方法。
[006]对于这种利用激光的记录方法,提出了利用高能量激光束照射热可逆记录介质以控制照射位置的记录装置(激光打标机)。利用这种激光打标机,用激光束照射热可逆记录介质,该记录介质吸收光,光转变成热,由于热的作用在记录介质上产生相变,从而可以进行图像的记录和擦除。
[007]激光打标机设计为,根据电动机的运动变换扫描镜角度,从而改变激光束的照射方向进行激光束扫描,将激光束照射到要记录的区域,进行记录每一图像。另外,在用XY台(XY stage)代替扫描镜进行激光束扫描时,在XY台从停止状态到开始启动的时间期间,或者在XY台从启动状态到其停止的时间期间,由于加速和减速操作,扫描速度变慢。由于这个原因,多剩的能量可被施加在记录图像的起点和终点,导致对热可逆记录介质造成损伤。
[008]此外,要记录的字符包括各自在字符的中心部分具有作为交叉点的重叠部分的字符,例如字符“X”;各自在其底部具有作为折返点的重叠部分的字符,例如“Y”;以及各自具有其中三条图像线条(image lines)在其中心部分重叠的重叠部分的字符,例如“Y”。当使用恒定的扫描速度和恒定的照射功率时,对图像线条的直线部分给予均匀的能量,然而,在折返点,扫描镜的扫描速度下降,过量的能量给予该折返部分。此外,在重叠部分,存在下列问题,记录两次或更多次所需要的过量能量在仅一次记录时间内给予了该重叠部分,并且当进行反复图像记录或图像擦除时,其给热可逆记录介质造成了损伤。
[009]关于这些问题,即使对于传统的不可逆热敏记录介质,施加了过量的能量时,也不成为大的问题,但是,对于重复进行图像记录和图像擦除的热可逆记录介质,存在着在同一位置施加过量能量而引起记录介质损伤,以及由于损伤的累积而不能以高图像密度均一地进行每一图像记录和均一地进行每一图像擦除的重大问题。
[010]为了解决这些问题,例如,日本专利申请公开(JP-A)2003-127446号描述了,当在热可逆记录介质上记录图像,使记录点互相重叠时,或当用折返线记录图像时,在每个成像点控制激光照射能,使施加于这些部分的能量降低;该申请也描述了,当进行直线记录时,通过按照一定的间隔使能量降低,降低局部的热损伤,从而防止热可逆记录介质的劣化。
[011]日本专利申请公开(JP-A)2004-345273号描述了一种降低能量的技术,将照射能乘以下面的表达式,该表达式对应于用激光进行图像记录时激光束角度改变的角度R。
|cos 0.5R|k(0.3<k<4)
[012]采用该技术,利用激光进行图像记录时,可能防止在线条图像重叠部分施加过量的能量,以及防止记录介质的劣化,或者在能量不过度下降的情况下维持图像反差。
[013]另外,日本专利申请公开(JP-A)2006-306063号提出了一种记录方法,其中当通过用会聚的激光束照射非接触式重写热标签而记录某一图像时,光扫描装置在不进行激光束振动的情况下被连续驱动,并且仅在激光束的轨迹以基本上恒定的速度移动时,使激光束振动,进行激光束扫描,并在非接触式重写热标签上进行图像记录。
[014]这些常规的记录方法分别提供了这样的技术,其中当用激光记录图像时在重叠部分不对热可逆记录介质施加过量能量。然而,利用高能激光反复进行高密度均一图像记录和擦除时,不仅在图像线条的起点、终点和重叠部分,而且在直线的中心部分也被过度加热,观察到热可逆记录介质表面上的变形点和气泡,各自起着显色-脱色特性作用的材料自身发生热分解,并且这些材料不能充分发挥能力。其结果是,在包括构成图像的起点、终点、重叠部分和直线的全部图像线条上,不可能充分地、均一地进行具有高图像密度的图像记录和不可能充分地、均一地进行图像擦除,因此,对于即使反复进行图像记录和擦除时,引起热可逆记录介质较少劣化的图像处理方法,存在更多的期望,并且进一步的改进和开发仍然是期望的。
发明概述
[015]本发明目的是提供图像处理方法,其使得图像能够以高图像密度均匀地记录并均匀地擦除完整的图像线条——包括构成图像的起点、终点、重叠部分和直线,其能够通过降低由于进行反复图像记录和图像擦除所造成的损伤来防止热可逆记录介质的劣化,以及使能够提供高热消散效应;本发明的目的还在于能够适用于该图像处理方法的图像处理装置。
[016]解决上述问题的手段如下:
[017]<1>图像处理方法,其包括至少任一下述步骤:通过用激光束照射和加热热可逆记录介质,在热可逆记录介质上记录图像,所述热可逆记录介质能够可逆地改变其依赖于温度的透明度和色调中的任何一种,以及通过加热热可逆记录介质,擦除记录在热可逆记录介质上的图像,其中在图像记录步骤中照射的激光束中心位置处的光照射强度I1和照射激光束的总光能的80%光能划界面上的光照射强度I2,满足表达式0.40≤I1/I2≤2.00;以及在图像记录步骤中,在重叠部分——其中构成图像的多个图像线条中的第一图像线条与第二图像线条重叠,第一图像线条与第二图像线条的任意之一将不被记录。
[018]<2>图像处理方法,其包括至少任一下述步骤:通过用激光束照射和加热热可逆记录介质,在热可逆记录介质上记录图像,所述热可逆记录介质能够可逆地改变其依赖于温度的透明度和色调中的任何一种,以及通过加热热可逆记录介质,擦除记录在热可逆记录介质上的图像,其中在图像记录步骤中,在重叠部分——其中构成图像的多个图像线条中的第一图像线条与第二图像线条重叠,第一图像线条与第二图像线条的任何一个将不被记录,以及当第一图像线条将被记录并且之后第二图像线条将被记录时,第一图像线条将不被记录在重叠部分处。
[019]<3>图像处理方法,其包括至少任一下述步骤:通过用激光束照射和加热热可逆记录介质,在热可逆记录介质上记录图像,所述热可逆记录介质能够可逆地改变其依赖于温度的透明度和色调中的任何一种,以及通过加热热可逆记录介质,擦除记录在热可逆记录介质上的图像,其中在图像记录步骤中,在重叠部分——其中构成图像的多个图像线条中的第一图像线条与第二图像线条重叠,第一图像线条与第二图像线条的任意之一将不被记录,以及当图像线条不被记录的重叠部分处的图像线条边缘与重叠部分处记录的另一图像线条之间的距离用“L”表示,而在重叠部分记录的图像线条的宽度用“R”表示时,满足表达式(-1/3)R<L<R。
[020]<4>图像处理方法,其包括至少任一下述步骤:通过用激光束照射和加热热可逆记录介质,在热可逆记录介质上记录图像,所述热可逆记录介质的能够可逆地改变其依赖于温度的透明度和色调中的任何一种,以及通过加热热可逆记录介质,擦除记录在热可逆记录介质上的图像,其中发射激光束的激光器是CO2激光器,以及在图像记录步骤中,在重叠部分——其中构成图像的多个图像线条中的第一图像线条与第二图像线条重叠,第一图像线条与第二图像线条的任意之一将不被记录。
[021]<5>图像处理方法,其包括至少任一下述步骤:通过用激光束照射和加热热可逆记录介质,在热可逆记录介质上记录图像,所述热可逆记录介质能够可逆地改变其依赖于温度的透明度和色调中的任何一种,以及通过加热热可逆记录介质,擦除记录在热可逆记录介质上的图像,其中在图像记录步骤和图像擦除步骤的至少任一步骤中,在与照射的激光束的前进方向基本垂直的方向上的横截面上的光强分布中,激光束中心部分的光照射强度等于或小于其外周部分的光照射强度,以及在图像记录中,在重叠部分——其中构成图像的多个图像线条中的第一图像线条与第二图像线条重叠,第一图像线条与第二图像线条的任意之一将不被记录。
[022]<6>根据第<1>至<5>项的任何一项的图像处理方法,其中在任何一个图像记录步骤和图像擦除步骤中,检测热可逆记录介质的温度以及其外周温度的至少一个,以控制被辐射到热可逆记录介质上的激光束的照射条件。
[023]<7>根据第<1>至<6>项的任何一项的图像处理方法,其中所述第一图像线条和所述第二图像线条分别是构成字符、符号和图表的任意一种的线条。
[024]<8>根据第<1>至<7>项的任何一项的图像处理方法,其中所述热可逆记录介质在基底上至少具有热可逆记录层,并在第一特定温度和高于所述第一特定温度的第二特定温度之间可逆地改变其透明度和色调中的任何一种。
[025]<9>根据第<1>至<8>项的任何一项的图像处理方法,其中所述热可逆记录介质在基底上至少具有可逆热敏记录层,并且所述可逆热敏记录层含有树脂和有机低分子材料。
[026]<10>根据第<1>至<8>项的任何一项的图像处理方法,其中所述热可逆记录介质在基底上至少具有可逆热敏记录层,并且所述可逆热敏记录层含有无色染料和可逆显色剂。
[027]<11>图像处理装置,其至少具有激光束发射单元和光照射强度控制单元,所述光照射强度控制单元被置于所述激光发射单元的激光束发射表面上并被构造来改变激光束的光照射强度,其中所述图像处理装置被用在根据第<1>至<8>项的任何一项的图像处理方法中。
[028]<12>根据第<11>项的图像处理装置,其中所述光照射强度控制单元是透镜、滤光器、遮片、光纤耦合器和反射镜中的至少一个。
[029]本发明的图像处理方法的第一实施方式包括至少任一下述步骤:通过用激光束照射和加热热可逆记录介质,在热可逆记录介质上记录图像,所述热可逆记录介质能够可逆地改变其依赖于温度的透明度和色调中的任何一种;以及通过加热热可逆记录介质,擦除记录在热可逆记录介质上的图像,其中在图像记录步骤中照射的激光束中心位置处的光照射强度I1和照射激光束的总光能的80%光能划界面上的光照射强度I2,满足表达式0.40≤I1/I2≤2.00,以及在图像记录步骤中,在重叠部分——其中构成图像的多个图像线条中的第一图像线条与第二图像线条重叠,第一图像线条与第二图像线条的任意之一将不被记录。
[030]在该图像处理方法中,用激光束照射热可逆记录介质,在所述激光束的光强分布中心部分处的光强度被保持低于使用具有高斯分布的常规激光束情况下的光强度。因此,可以防止由于反复进行图像记录和图像擦除对热可逆记录介质造成的劣化,并可在不必降低图像大小的情况下形成高反差图像。
[031]在该图像记录步骤中,在重叠部分——其中构成图像的多个图像线条中的第一图像线条与第二图像线条重叠,第一图像线条与第二图像线条的任意之一将不被记录,从而在折返点处扫描镜的扫描速度不被减速。另外,因为记录两次或更多次所需的过量能量在仅一次记录时间内不施加给该重叠部分,所以该图像处理方法可防止将过量能量施加给重叠部分,并可防止由于进行反复记录和擦除对热可逆记录介质造成的劣化。
[032]因此,根据本发明第一实施方式的图像处理方法使得图像能够在完整的图像线条上以高图像密度被均匀地记录和擦除,所述完整的图像线条包括构成图像的起点、终点和直线,以及能够降低由于反复进行每一图像记录和图像擦除对热可逆记录介质造成的损伤。
[033]本发明图像处理方法的第二实施方式包括至少任一下述步骤:通过用激光束照射和加热热可逆记录介质,在热可逆记录介质上记录图像,所述热可逆记录介质能够可逆地改变其依赖于温度的透明度和色调中的任何一种;以及通过加热热可逆记录介质,擦除记录在热可逆记录介质上的图像,其中在图像记录步骤中,在重叠部分——其中构成图像的多个图像线条中的第一图像线条与第二图像线条重叠,第一图像线条与第二图像线条的任何一种将不被记录,以及当第一图像线条将被记录并且之后第二图像线条将被记录时,在重叠部分处第一图像线条将不被记录。
[034]在根据本发明第二实施方式的图像处理方法中,当第一图像线条将被记录并且之后第二图像线条将被记录时,在重叠部分处第一图像线条将不被记录。具体而言,在重叠部分,第一图像线条被记录,所述第一图像线条具有允许记录第二图像线条而不使所述第二图像线条被重叠的间隙,之后,所述第二图像线条被记录,使得第二图像线条经过该间隙。通过使第一图像线条具有间隙,热消散效应可被改进,因为不仅在垂直方向上散热而且通过所述间隙进行散热是可能的。结果,当第一图像线条将被记录并且之后第二图像线条将被记录时,防止给予过量能量并降低由于第二图像线条的生热对热可逆记录介质造成的损伤是可能的。
[035]本发明的图像处理方法的第三实施方式包括至少任一下述步骤:通过用激光束照射和加热热可逆记录介质,在热可逆记录介质上记录图像,所述热可逆介质记录能够可逆地改变其依赖于温度的透明度和色调中的任何一种;以及通过加热热可逆记录介质,擦除记录在热可逆记录介质上的图像,其中在图像记录步骤中,在重叠部分——其中构成图像的多个图像线条中的第一图像线条与第二图像线条重叠,第一图像线条与第二图像线条的任意之一将不被记录,以及当图像线条不被记录的重叠部分处的图像线条边缘与在重叠部分记录的另一图像线条之间的距离用“L”表示,而在重叠部分记录的图像线条的宽度用“R”表示时,满足表达式(-1/3)R<L<R。
[036]在根据本发明第三实施方式的图像处理方法中,当图像线条不被记录的重叠部分处的图像线条边缘与在重叠部分记录的另一图像线条之间的距离用“L”表示,而在重叠部分记录的图像线条的宽度用“R”表示时,满足表达式(-1/3)R<L<R。因此,该图像处理方法能够改进反复耐久性并提供优异的字符(字母)可见性。
[037]本发明图像处理方法的第四实施方式包括至少任一下述步骤:通过用激光束照射和加热热可逆记录介质,在热可逆记录介质上记录图像,所述热可逆记录介质能够可逆地改变其依赖于温度的透明度和色调中的任何一种;以及通过加热热可逆记录介质,擦除记录在热可逆记录介质上的图像,其中发射激光束的激光器是CO2激光器,以及在图像记录步骤中,在重叠部分——其中构成图像的多个图像线条中的第一图像线条与第二图像线条重叠,第一图像线条与第二图像线条的任意之一将不被记录。
[038]在根据本发明第四实施方式的图像处理方法中,因为发射激光束的激光器是CO2激光器,其具有10,600nm的波长,所以CO2激光在聚合物(树脂)中被吸收。因为CO2激光不但在形成于热可逆记录介质中的记录层和保护层中被吸收,而且被吸收在其中所用的基底中,所以整个记录介质被加热。因此,该图像处理方法提供了优异的储热效应的发挥和激光束能量的有效利用。
[039]本发明图像处理方法的第五实施方式包括至少任一下述步骤:通过用激光束照射和加热热可逆记录介质,在热可逆记录介质上记录图像,所述热可逆记录介质能够可逆地改变其依赖于温度的透明度和色调中的任何一种,以及通过加热热可逆记录介质,擦除记录在热可逆记录介质上的图像,其中在与图像记录步骤和图像擦除步骤的至少任一步骤中所照射的激光束的前进方向基本垂直的方向上的横截面上的光强分布中,激光束中心部分的光照射强度等于或小于其外周部分的光照射强度,以及在图像记录中,在重叠部分——其中构成图像的多个图像线条中的第一图像线条与第二图像线条重叠,第一图像线条与第二图像线条的任意之一将不被记录。
[040]在根据本发明第五实施方式的图像处理方法中,在图像记录步骤和图像擦除步骤的至少任一步骤中,用具有下述光强度分布的激光束照射热可逆记录介质,在该该光强度分布中,在中心部分的光照射强度等于或小于其外周部分的光照射强度。因此,与采用具有高斯分布的常规激光束的情况不同,可以防止由于进行反复图像记录和图像擦除而造成的热可逆记录介质的劣化,并且可以在不必降低图像大小的情况下形成高反差图像。
[041]在记录步骤中,在重叠部分——其中构成图像的多个图像线条中的第一图像线条与第二图像线条重叠,第一图像线条与第二图像线条的任意之一将不被记录,从而在折返点处扫描镜的扫描速度不被减速。另外,因为在重叠部分,记录两次或更多次所需的过量能量在仅一次记录时间内不施加给该重叠部分,所以,防止将过量能量施加给重叠部分,并降低当进行反复的图像记录和擦除时对热可逆记录介质造成的劣化是可能的。
[042]因此,根据本发明第五实施方式的图像处理方法,可能的是:以高密度记录均一的图像并在完整的图像线条上均一地擦除所记录的图像,所述完整的图像线条包括构成图像的起点、终点、重叠部分和直线部分,以及降低由于反复进行图像记录和图像擦除而对热可逆记录介质造成的损伤。
[043]本发明的图像处理装置被用在根据第一至第五实施方式的任何一个的图像处理方法中,至少具有激光束发射单元和光照射强度控制单元,所述光照射强度控制单元被构造来改变激光束的光照射强度。
[044]在图像处理装置中,所述激光束发射单元被构造来发射激光束。所述光照射强度控制单元被构造来改变从激光束发射单元发射出的激光束的光照射强度。结果是,当图像记录于热可逆记录介质上时,由于重复记录和擦除对热可逆记录介质造成的劣化可被有效防止。
附图说明
[045]图1A是表示本发明中应用的照射激光束的光强分布的一个例子的示意性说明图。
[046]图1B是表示常用激光束的光强分布(高斯分布)的示意性说明图。
[047]图1C是表示改变激光束的光强时获得的光强分布的一个例子的示意性说明图。
[048]图1D是表示改变激光束的光强时获得的光强分布的另一个例子的示意性说明图。
[049]图1E是表示改变激光束的光强时获得的光强分布的又一个例子的示意性说明图。
[050]图2是表示在重叠部分第一图像线条与第二图像线条重叠的外观概念图。
[051]图3A是表示本发明图像处理方法中的图像记录步骤中记录字符“X”的方法的一个例子的说明图。
[052]图3B是表示本发明图像处理方法中的图像记录步骤中记录字符“X”的方法的另一例子的说明图。
[053]图3C是表示常规图像处理方法中的图像记录步骤中记录字符“X”的方法的一个例子的说明图。
[054]图4A是表示本发明图像处理方法中的图像记录步骤中记录字符“V”的方法的一个例子的说明图。
[055]图4B是表示常规图像处理方法中的图像记录步骤中记录字符“V”的方法的一个例子的说明图。
[056]图5A是表示本发明图像处理方法中的图像记录步骤中记录字符“Y”的方法的一个例子的说明图。
[057]图5B是表示常规图像处理方法中的图像记录步骤中记录字符“Y”的方法的一个例子的说明图。
[058]图6A是表示本发明热可逆记录介质的透明度-白色混浊(white-turbidity)性质的图。
[059]图6B是表示本发明热可逆记录介质的透明度和白色混浊之间变化机理的示意性说明图。
[060]图7A是表示本发明热可逆记录介质的显色-脱色性质的图。
[061]图7B是表示本发明热可逆记录介质的显色和脱色之间变化机理的示意性说明图。
[062]图8是表示RF-ID标签的一个例子的示意性说明图。
[063]图9A是表示在本发明图像处理装置中使用的光照射强度控制单元的一个例子的示意性说明图。
[064]图9B是表示在本发明图像处理装置中使用的光照射强度控制单元的另一个例子的示意性说明图。
[065]图10是表示本发明图像处理装置的一个例子的示意性说明图。
[066]图11A是表示在本发明的图像处理方法中使用的激光束的前进方向的垂直方向上横截面上的光强分布中,“中心部分”和“外周部分”处的光照射强度的一个例子的示意性说明图。
[067]图11B是表示在本发明的图像处理方法中使用的激光束的前进方向的垂直方向上横截面上的光强分布中,“中心部分”和“外周部分”处的光照射强度的另一个例子的示意性说明图。
[068]图11C是表示在本发明的图像处理方法中使用的激光束的前进方向的垂直方向上横截面上的光强分布中,“中心部分”和“外周部分”处的光照射强度的又一个例子的示意性说明图。
[069]图11D是表示在本发明的图像处理方法中使用的激光束的前进方向的垂直方向上横截面上的光强分布中,“中心部分”和“外周部分”处的光照射强度的又一个例子的示意性说明图。
[070]图11E是表示在与常用的激光束的前进方向垂直的方向上,在横截面上的光强分布(高斯分布)中的“中心部分”和“外周部分”处的光照射强度的示意性说明图。
[071]图12是表示在实施例13的图像记录步骤中使用的激光束的前进方向的垂直方向上激光束横截面上的光强分布的示意性说明图。
[072]图13是表示在实施例13的图像擦除步骤中使用的激光束的前进方向的垂直方向上激光束横截面上的光强分布的示意性说明图。
发明详述
(图像处理方法)
[073]根据本发明的第一个实施方式至第五个实施方式中任一个的图像处理方法包括图像记录步骤和图像擦除步骤中的至少任意一个,并且进一步包括根据需要适当选择的其它步骤。
[074]本发明的图像处理方法包括所有方面,这些方面包括进行图像记录和图像擦除的方面、仅进行图像记录的方面和仅进行图像擦除的方面。
[075]本发明的图像处理方法的第一实施方式的特征在于:在图像记录步骤中照射的激光束中心位置处的光照射强度I1和照射激光束的总光能的80%光能划界面处的光照射强度I2,满足表达式0.40≤I1/I2≤2.00,并且在图像记录步骤中,在重叠部分——其中构成图像的多个图像线条中的第一图像线条与第二图像线条重叠,第一图像线条与第二图像线条的任意之一将不被记录。
[076]本发明的图像处理方法的第二实施方式的特征在于:在图像记录步骤中,在重叠部分——其中构成图像的多个图像线条中的第一图像线条与第二图像线条重叠,第一图像线条与第二图像线条的任何一个将不被记录,以及当第一图像线条将被记录并且之后第二图像线条将被记录时,在重叠部分处第一图像线条不被记录。
[077]本发明的图像处理方法的第三实施方式的特征在于:在图像记录步骤中,在重叠部分——其中构成图像的多个图像线条中的第一图像线条与第二图像线条重叠,第一图像线条与第二图像线条的任意之一将不被记录,以及当图像线条不被记录的重叠部分处的图像线条边缘与在重叠部分记录的另一图像线条之间的距离用“L”表示,而在重叠部分记录的图像线条的宽度用“R”表示时,满足表达式(-1/3)R<L<R。
[078]本发明的图像处理方法的第四实施方式的特征在于:发射激光束的激光器是CO2激光器,以及在图像记录步骤中,在重叠部分——其中构成图像的多个图像线条中的第一图像线条与第二图像线条重叠,第一图像线条与第二图像线条的任意之一将不被记录。
[079]本发明的图像处理方法的第五实施方式的特征在于:在图像记录步骤和图像擦除步骤的至少任一步骤中,在与所照射的激光束的前进方向基本垂直的方向上的横截面上的光强分布中,激光束中心部分处的光照射强度等于或小于其外周部分的光照射强度,以及在图像记录中,在重叠部分——其中构成图像的多个图像线条中的第一图像线条与第二图像线条重叠,第一图像线条与第二图像线条的任意之一将不被记录。
[080]在第一实施方式至第五实施方式中,优选的是,检测热可逆介质以及其外周的至少一个的温度,以控制用于照射热可逆记录介质的激光束的激光束照射条件。
<图像记录步骤和图像擦除步骤>
[081]在根据本发明的第一个实施方式至第五个实施方式中的任一种的图像处理方法中的图像记录步骤是这样的步骤:通过用激光束照射和加热热可逆记录介质,记录图像,所述热可逆记录介质能够可逆地改变其依赖于温度的透明度和色调中的任一种。
[082]本发明的图像处理方法的图像擦除步骤是这样的步骤:通过对热可逆记录介质进行加热,擦除该热可逆记录介质上记录的图像,并且作为热源,激光束可被使用,或者除激光束之外的其它热源可被使用。在多种热源中,在用激光束照射热可逆记录介质以对其加热,并在短时间内擦除该热可逆记录介质上记录的图像时,优选应用红外灯、加热辊、热压机、干燥器或类似物对其加热,这是因为用单一激光束扫描热可逆记录介质以照射全部特定面积需要花费一些时间。另外,当热可逆记录介质被附至作为物流中使用的搬送用容器的聚苯乙烯泡沫塑料箱,并且该聚苯乙烯泡沫塑料箱自身被加热时,该聚苯乙烯泡沫塑料箱熔化,因而通过用激光束仅照射热可逆记录介质,对其进行局部加热是优选的。
[083]通过用激光束照射和加热热可逆记录介质,能够以非接触方式在热可逆记录介质上记录图像和擦除图像。
[084]注意,在本发明的图像处理方法中,通常,在再利用热可逆记录介质时,首次进行图像更新(图像擦除步骤),随后,在图像记录步骤中记录另一图像,但图像记录和图像擦除顺序不限于此。因此,可以在图像记录步骤中进行图像记录,之后,可以在图像擦除步骤中擦除图像。
[085]在本发明图像处理方法的第一个实施方式至第五个实施方式中,在图像记录步骤中,在重叠部分——其中构成图像的多个图像线条中的第一图像线条与第二图像线条重叠,第一图像线条与第二图像线条的任意之一将不被记录。换言之,通过记录图像线条,使得在重叠部分图像线条不彼此重叠,或使得避免记录第一图像线条和第二图像线条之间的交叉点,可能防止将过量能量施加给该重叠部分以及降低对热可逆介质造成的损伤。
[086]重叠部分是指这样的重叠部分,其中第一图像线条和第二图像线条在所述第一图像线条和第二图像线条之间、所述第一图像线条和第二图像线条的起点和终点之间的交叉点的任一点处彼此重叠。
[087]构成图像的图像线条优选是构成字符、符号和图表的任何一种的线条。
[088]此处,图3A示出了在本发明的图像处理方法中的图像记录步骤中,字符“X”记录方法的一个例子。首先,在D1方向上,以其中在重叠部分T处形成间隙的状态记录图像线条1。此时,停止激光束照射,激光束照射的焦点移动到图像线条2的起点,然后以D2方向记录图像线条2,使得图像线条2通过重叠部分T处的间隙。结果是,能够使图像线条1和2在重叠部分T处不重叠的情况下记录图像线条1和2,能够防止将过量能量施加给重叠部分T,以及能够降低由于反复记录和擦除造成的热可逆记录介质劣化。
[089]图3B示出了在本发明的图像处理方法中的图像记录步骤中,字符“X”记录方法的另一个例子。首先,在D1方向上记录图像线条1。此时,停止激光束照射,移动激光束照射的焦点到图像线条2的起点,然后在D2方向上,以其中在重叠部分T处形成间隙的状态记录图像线条2。结果是,能够使图像线条1和2在重叠部分T处不重叠的情况下记录图像线条1和2,能够防止将过量能量施加给重叠部分T,以及能够降低由于反复记录和擦除造成的热可逆记录介质劣化。
[090]比较图3A图解的记录方法和图3B图解的记录方法,在图3A中,首先形成间隙,从而不仅仅在垂直方向上散热而且通过间隙散热是可能的。因此,图3A图解的记录方法能够改进热消散效应。结果,可能防止在记录图像线条2时施加过量的能量。
[091]与上述记录方法相反,图3C是示出了在常规图像处理方法的图像记录步骤中字符“X”的记录方法的一个例子。
[092]首先,在D1方向上记录图像线条1。此时,停止激光束照射,激光束照射的焦点移动到图像线条2的起点,然后以D2方向记录图像线条2。结果,在记录字符“X”一次时,记录两次或更多次所需的能量给予了重叠部分T,并且过量能量被施加给重叠部分T,导致由于反复图像记录和图像擦除对热可逆记录介质造成损伤。
[093]图4A示出了本发明图像处理方法的图像记录步骤中字符“V”的记录方法的一个例子。首先,以D1方向记录图像线条11。此时,停止激光束照射,移动激光束照射的焦点到图像线条12的起点,然后以D2方向记录图像线条12,使得在图像线条11和图像线条12之间形成间隙。这样,能够使图像线条11和12在重叠部分T处不重叠的情况下记录图像线条11和12,能够防止将过量能量施加给重叠部分T,以及能够降低由于反复记录和擦除造成的热可逆记录介质劣化。
[094]注意,以下列方式记录字符“V”也是可能的,尽管其图解被省略。首先,在D2方向上记录图像线条12。此时,停止激光束照射,移动激光束照射的焦点到图像线条11的起点,然后以D1方向记录图像线条11,使得在图像线条11和图像线条12之间形成间隙。
[095]对比上述记录方法,图4B示出了常规图像处理方法的图像记录步骤中字符“V”的记录方法的一个例子。首先,以D1方向记录图像线条11,同时对记录介质施加激光束。然后,以D3方向记录图像线条12,,其中图像线条12通过重叠部分T。具体而言,在如图4B所示的字符“V”记录中,图像线条11的终点与图像线条12的起点在折返的重叠部分T处重叠,并且图像线条11和图像线条12被连续记录。在折返的重叠部分T处,通过按电动机的动作变换扫描镜角度来改变激光束的前进方向,因而重叠部分T处的激光束扫描速度减慢。其结果是,对重叠部分T施加了过量的能量,这使得由于反复进行图像记录和图像擦除,对热可逆记录介质造成损伤。
[096]此外,图5A示出了本发明的图像处理方法中的图像记录步骤中字符“Y”的记录方法的一个例子。首先,以D1方向记录图像线条21。此时,停止激光束照射,移动激光束照射的焦点到图像线条22的起点,并在D2方向上,以其中在图像线条21和图像线条22之间形成间隙的状态记录图像线条22。此时,停止激光束照射,移动激光束照射的焦点到图像线条23的起点,并在D3方向上记录图像线条23,其相对于图像线条21具有间隔。这样,能够使图像线条21、22和23在重叠部分T处不重叠的情况下记录图像线条21、22和23,能够防止将过量能量施加给重叠部分T,以及能够降低当反复进行图像记录和擦除时可能引起的热可逆记录介质劣化。注意,对图像线条21、22和23的记录顺序没有特别限制,可以进行适当选择。
[097]相比于上述的记录方法,图5B示出了常规图像处理方法的图像记录步骤中字符“Y”的记录方法的一个例子。首先,以D1方向记录图像线条21。此时,停止激光束照射,移动激光束照射的焦点到图像线条22的起点,并以D2方向记录图像线条22。此时,停止激光束照射,移动激光束照射的焦点到图像线条23的起点,并以D3方向记录图像线条23。结果是,在记录字符“Y”一次时,记录三次或更多次所需的能量给予了重叠部分T,并且过多能量被施加给重叠部分T,导致由于反复图像记录和图像擦除对热可逆记录介质造成损伤。
[098]根据本发明的第一实施方式的图像处理方法中,在图像记录步骤中照射的激光束中心位置处的光照射强度I1和照射激光束的总光能的80%光能划界面上的光照射强度I2,满足表达式0.40≤I1/I2≤2.00。
[099]在图像记录步骤中,用所述激光束对所述热可逆记录介质进行照射,使得在所述激光束的光强分布中,照射激光束中心位置的光照射强度I1和照射激光束的总光能的80%光能划界面上的光照射强度I2,满足式子0.40≤I1/I2≤2.00。
[100]此处,照射激光束的中心位置是指可以如下确定的位置:在各位置的光照射强度与各位置的坐标之积的和除以各位置的光照射强度之和,并且可以用下式表示该中心位置。
∑(ri×Ii)/∑Ii
[101]该式中,“ri”表示各位置的坐标,“Ii”表示各位置的光照射强度,“∑Ii”表示光照射强度之和。
[102]该总照射能量是指照射在热可逆记录介质上的激光束的总能量。
[103]常规地,当应用激光形成图案时,与扫描激光束前进方向(下文可称为“前进方向”)垂直的方向上的横切面上的光强分布是高斯分布,并且相比于其周边部分的光照射强度,照射激光束的中心部分的光强度高得多。当向热可逆记录介质施加具有高斯分布的激光束并重复进行图像形成和擦除时,由于中心位置的温度过度上升,对应于照射激光束中心位置的记录介质部位劣化,反复进行图像记录和擦除的次数应当减少。另外,为了不使中心部位的温度升高到热可逆记录介质可能劣化的温度而降低激光照射能量时,可能产生图像的大小变小、对比度降低和图像形成花费较多时间的问题。
[104]然后,在根据本发明第一实施方式的图像处理方法中,在与图像记录步骤中所照射的激光束的前进方基本垂直的方向上的横截面上的光强分布中,控制该光强分布中心位置处的光照射强度,使其相比于高斯分布低于其周围部分的光照射强度。按此设置,该图像形成方法在热可逆记录介质的反复耐久性上获得改进,同时可防止由于反复记录和擦除造成的热可逆记录介质的劣化,以及维持图像反差,而不会减小图像大小。
[105]在此,当照射激光束的光强度分布被分割,使得与前进方向垂直方向的水平面占全部能量的20%并包括最大值时,以及当该水平面上的光强度由I2表示,该照射激光束的光强度中心位置处的光强度由I1表示时,高斯分布(正态分布)的光强度比I1/I2是2.30。
[106]该光强度比I1/I2优选设在0.40或以上,更优选设在0.50或以上,仍旧更优选设在0.60或以上,特别优选设在0.70或以上。另外,该光强度比I1/I2优选为2.00或以下,更优选为1.90或以下,仍旧更优选为1.80或以下,特别优选为1.70或以下。
[107]在本发明中,比值I1/I2的下限值优选为0.40,更优选为0.50,仍旧更优选为0.60,特别优选为0.70。在本发明中,I1/I2比值的上限优选为2.00,更优选为1.90,更加优选为1.80,特别优选为1.70。
[108]当比值I1/I2超过2.00时,则照射激光束的中心位置的光强度变强,在热可逆记录介质上施加过多的能量,并且当反复进行图像记录和擦除时,由于热可逆记录介质的劣化可能产生擦除残余。同时,如果比值I1/I2低于0.40,则照射激光束中心部分相对于其周围部分所施加的照射能量较小,在记录图像时,线条的中心部分可能不显色,该线条可能被分裂为两条线。当为了使线的中心部分显色而提高照射能时,则使得周围部分的光强度过度增加,给热可逆记录介质施加了过多的能量,而且在反复进行图像记录和擦除时,由于热可逆记录介质的劣化在线的周围部分可能产生擦除残余。
[109]进一步,当比值I1/I2大于1.59时,激光束中心部位的光照射强度高于周围部分的光照射强度,因此,通过控制照射功率,可以改变图像线条的粗度,同时可防止热可逆记录介质由于重复进行图像记录和图像擦除而引起的劣化,而不必改变照射距离。
[110]改变照射激光束的光强度时获得的光强分布曲线的一个例子分别表示在图1B-1E中。图1B表示高斯分布。在这种中心部分的光照射强度最强的光强分布中,I1/I2比值变大(高斯分布时,I1/I2比值=2.3)。另外,在如图1C所示的光强分布,其中心位置处的光照射强度低于如图1B所示的光强分布中,其比值I1/I2低于如图1B所示的的光强分布中的I1/I2比值。在如图1D所示的具有平顶帽形状的光强分布中,其I1/I2比值比如图1C所示的光强分布中的I1/I2比值更小。在如图1E所示的光强分布中,其中照射激光束中心位置处的光照射强度弱,而其周围部分的光强分布强,其I1/I2比值比如图1D所示的光强分布中的I1/I2比值更小。因此,比值I1/I2表示了激光束的光强分布的形状。
[111]当I1/I2比值为1.59或以下时,则出现平顶帽形状的光强分布,或者出现中心部分的光强度较其周围部分的光强度弱的光强分布。
[112]在此,“照射激光束的总照射能量的80%光能划界面(80%light energybordering surface of the total light energy of the irradiated laser beam)”是指例如,如图1A所示标记的表面或平面,它指这样标记的表面或平面:当用配备有高灵敏度热电式照相机的高功率波束分析器来测量照射激光束的光强度时,将得到的光强度进行三维作图,并对光强分布进行分割,使得总光能的80%被夹在一水平面和Z=0的平面之间,并且该Z=0的平面包含在其间。
[113]在根据本发明第一实施方式到第三实施方式的图像处理方法中,对发射激光束的激光器没有特别限制,可以从本领域已知的那些激光器中适当选择。其例子包括二氧化碳激光器、YAG激光器、光纤激光器和激光二极管(LD)。
[114]对于与激光束前进方向垂直的方向上横截面上的光强度测定方法,当激光束从例如激光二极管、YAG激光器或类似物发射,并且波长在近红外范围内时,可以应用使用CCD等的激光束轮廓仪测定光强度。当激光束从二氧化碳激光器发射并且波长在远红外范围内时,不能应用CCD。因此,可以用分光器和功率计的组合、使用具有高灵敏度热电式照相机的高功率波束分析器或类似设备来测量光强度。
[115]对改变高斯分布的激光束的光强度分布、使得照射激光束的中心部分的光照射强度I1和照射激光束的总光能的80%光能划界面上的光照射强度I2满足式子0.40≤I1/I2≤2.00的方法没有特别限制,可以根据意图的应用选择。例如,可以优选应用光照射强度控制单元。
[116]光照射强度控制单元的优选例子包括透镜、滤光器、遮片、反射镜(mirror)和光纤耦合器(fiber-coupling device)。然而,光照射强度控制单元不限于这些。在这些中,透镜是优选的,因为它们的能量损失少。对于透镜,可以优选使用万花筒(collide scope)、积分仪(integrator)、光束均化器(beam-homogenizer)、非球面波束整形器(强度变换透镜和相位校正透镜的组合)、非球面设备透镜(aspheric device len)、衍射光学元件或类似物。特别地,优选非球面设备透镜和衍射光学元件。
[117]当使用滤光器或遮片时,通过用物理方法切割激光束的中心部分,可以控制光照射强度。当使用反射镜时,通过使用可以结合计算机来机械地改变光束形状的变形镜,或者其反射率或表面凹凸度可以被部分改变的反射镜,可以控制光照射强度。
[118]在具有近红外光或可见光振动波长的激光的情况下,由于可以通过光纤耦合容易地控制光照射强度,其被优选应用。
[119]应用光照射强度控制单元控制光照射强度的方法将在本发明下文的图像处理装置描述中加以描述。
[120]在根据本发明的第二实施方式的图像处理方法中,当第一图像线条被记录并且之后第二图像线条被记录时,在第一图像线条和第二图像线条之间的重叠部分处,第一图像线条不被记录。具体而言,在重叠部分,优选的是,第一图像线条首先被记录,所述第一图像线条具有允许记录第二图像线条而不使该第一图像线条与所述第二图像线条重叠的间隙,然后,所述第二图像线条被记录,使得第二图像线条经过该间隙。通过使第一图像线条具有间隙,热消散效应可被改进,因为不仅在垂直方向上散热而且通过所述间隙进行散热是可能的。结果,当第一图像线条将被记录并且之后第二图像线条将被记录时,防止给予过多能量并降低由于第二图像线条的生热对热可逆记录介质造成的损伤是可能的。
[121]在根据本发明的第三实施方式的图像处理方法中,当图像线条不被记录的重叠部分处的图像线条边缘与在重叠部分记录的另一图像线条之间的距离用“L”表示,而在重叠部分记录的图像线条的宽度用“R”表示时,满足表达式(-1/3)R<L<R。
[122]在此,如在图2中所述,当图像线条1不被记录的重叠部分处的图像线条1边缘与在重叠部分记录的另一图像线条2之间的距离用“L”表示,而在重叠部分记录的图像线条2的宽度用“R”表示时,优选满足式子(-1/3)R<L<R,更优选满足表达式(-1/5)R<L<(1/3)R。注意,当“L”等于零,两个图像线条彼此接触,而当“L”小于零时,两个图像线条彼此重叠。当距离(宽度)“L”被加宽时,图像线条1和图像线条2间的间隙增加,反复耐久性被进一步改进。然而,当距离“L”被过度加宽,则难以阅读该字符。
[123]在根据本发明第一实施方式到第三实施方式和第五实施方式的图像处理方法中,对发射激光束的激光器没有特别限制,可以从常规激光器中适当选择。例子包括二氧化碳激光器、YAG激光器、光纤激光器和激光二极管(LD)。从二氧化碳激光器发射的激光束的波长为在远红外范围内的10.6μm,并且热可逆记录介质吸收激光束,从而,为在热可逆记录介质上记录和擦除图像,不必添加用于吸收激光束并产热的添加剂。因为甚至当应用波长在近红外范围内的激光束时,添加剂有时吸收小量的可见光,所以二氧化碳激光器的优势在于它可防止图像反差下降。
[124]YAG激光器、光纤激光器或LD发射的激光束的波长在可见光范围到近红外范围内(几百个微米至1.2μm)。因为现有的热可逆记录介质不吸收所述波长范围内的激光束,有必要加入用于吸收激光束并将其转化成热的光热转化材料。然而,这些层的优势分别在于由于其波长短,可以记录高度精细的图像。
[125]此外,因为YAG激光器和光纤激光器是高功率激光器,所以它们具有的优势在于当记录图像时记录速度和擦除速度可以被加快。
[126]在根据本发明的第四实施方式的图像处理方法中,发射激光束的激光器是CO2激光器。
[127]发射激光束的激光器的例子包括CO2激光器、YAG激光器、光纤激光器和激光二极管(LD)。然而,在本发明的第四实施方式中,使用CO2激光器。当应用具有700nm至1,500nm的激光器(YAG激光器、LD等)时,需要使用吸收具有该波长的光的材料(光热转化材料),并且仅含有该光热转化材料的层被加热。相比之下,具有10,600nm的波长的CO2激光在聚合物(树脂)中被吸收,因此,CO2激光不但在记录层中、保护层中被吸收,而且在基底中被吸收。由于这个原因,存在整个热可逆记录介质都被加热的优势,并且,获得优异的储热效应和有效利用激光束能量是可能的。
[128]在根据本发明的第五实施方式的图像处理方法中,在图像记录步骤和图像擦除步骤的至少任一步骤中,在与照射激光束的前进方向的基本垂直方向上的横切面上的光强分布中,在中心部分的光照射强度等于或小于其周围部分的光照射强度。
[129]在图像记录步骤和图像擦除步骤的至少任一步骤中,在与照射激光束的前进方向基本垂直方向上的横切面(下文可称为“激光束前进方向的垂直横切面”)上的光强分布中,用所述激光束对热可逆记录介质进行照射,使得中心部分的光照射强度等于或小于其周围部分的光照射强度。
[130]常规地,当应用激光形成图案时,激光束前进方向的垂直横切面上的光强分布是高斯分布,并且相比于其周围部分的光照射强度,照射激光束的中心部分的光强度高得多。当在热可逆记录介质上施加具有高斯分布的激光束并重复进行图像形成和擦除时,由于中心位置的温度过度上升,对应于照射激光束中心位置的记录介质部位劣化,反复进行图像记录和擦除的次数应当减少。另外,为了不使中心部位的温度升高到热可逆记录介质可能劣化的温度而降低激光照射能量时,可能产生图像的大小变小、反差降低和图像形成花费较多时间的问题。
[131]然后,在本发明的图像处理方法中,在图像记录步骤中基本垂直于照射激光束的前进方向的横切面上的光强分布中,控制该光强分布中心位置的光照射强度,使其低于其周围部分的光照射强度。按此设置,该图像形成方法在热可逆记录介质的反复耐久性上实现了改进,同时防止反复记录和擦除造成的热可逆记录介质的劣化以及维持图像的对比度,而不必减小图像大小。
[光强分布的中心部分和周围部分]
[132]基本垂直于激光束的前进方向的方向上的横切面上的光强分布的“中心部分”是指相应于夹在两个最大峰的峰顶部之间的范围的区域,其在微分曲线中向下凸,其中表示光强分布的曲线被二次微分。“周围部分”是指相应于“中心部分”之外的范围的区域。
[133]对于“中心部分处的光照射强度”,当中心部分的光强分布用曲线表示时,其表示曲线的峰顶部,而当光强分布曲线具有向上凸的凸形时,其表示在峰顶的光照射强度,而当光强分布曲线具有向下凸的凹形时,其表示在峰底的光照射强度。另外,当光强分布曲线具有其中存在凸形部分和凹形部分的形状时,在中心部分的光照射强度表示位于中心部分内的中心区域附近的峰顶部的光照射强度。
[134]另外,当中心部分的光照射分布由直线表示时,中心部分的光照射强度是指在直线的最高部分中的光照射强度,然而,在这种情况下,优选的是,中心部分的光照射强度恒定(中心部分的光强分布由水平线表示)。
[135]同时,对于“在周围部分的光照射强度”,当在周围部分的光强分布由曲线和直线的任一种表示时,其表示在所述曲线和直线的任一种中的最高部分处的光照射强度。
[136]在下文中,在激光束前进方向的垂直横切面上的光强分布中的“中心部分”和“周围部分”处的光照射强度示例性地示于图11A至11E中。注意,图11A至11E中,按最高说明图至最低说明图的顺序,分布示出了表示光强分布的曲线、表示光强曲线的曲线一次微分的微分曲线(X’)、以及表示光强曲线的曲线二次微分的微分曲线(X”)。
[137]图11A、11B、11C和11D分别示出了在本发明的图像处理方法中使用的激光束的光强分布,并且在中心部分的光照射强度等于或小于周围部分的光照射强度。
[138]同时,图11E示出了常用的激光束的光强分布,该光强分布具有高斯分布的形状,其中在中心部分的光照射强度远远高于在其周围部分的光照射强度。
[139]在激光束的前进方向的垂直横切面上的光强分布中,对于中心部分的光照射强度和周围部分的光照射强度之间的关系而言,中心部分的光照射强度需要等于或小于周围部分的光照射强度。术语“等于或小于周围部分的光照射强度”意指中心部分的光照射强度是1.05倍或以下,优选1.03倍或以下,更优选1.0倍或以下,而中心部分的光照射强度小于周围部分的光照射强度,即,特别优选的是,中心部分的光照射强度是周围部分的光照射强度的1.0倍以下。
[140]当中心部分的光照射强度是周围部分的光照射强度的1.05倍时,防止由于中心部分温度的增加对热可逆记录介质造成的劣化是可能的。
[141]同时,中心部分的光照射强度的下限值不被特别限制,并可根据意图的使用进行适当选择,然而,其优选为周围部分的光照射强度的0.1倍或更高,更优选0.3倍或更高。
[142]当中心部分的光照射强度为周围部分的光照射强度的0.1倍以下时,热可逆记录介质在激光束的照射点处的温度未被充分升高,并且在中心部分的图像密度可能变得低于周围部分的图像密度,并且图像可能不被充分擦除。
[143]作为测量在激光束前进方向的垂直横切面上的光强分布的方法,当激光束例如从激光二极管、YAG激光器等发射出并具有近红外区的波长时,可以应用使用CCD的激光束轮廓仪测定光强度。另外,当激光束从二氧化碳激光器发射并且波长在远红外区时,不能应用CCD,因此,可以用分光器和功率计的组合、使用高灵敏度热电式照相机的高功率波束分析器来测量光强度。
[144]将在激光束前进方向的垂直横切面上的光强分布从高斯分布改变为其中周围部分的光照射强度等于或小于其周围部分的光照射强度的光强分布的方法没有特别限制,可以根据意图的应用加以选择,然而,优选应用光照射强度控制单元。
[145]光照射强度控制单元的优选例子包括透镜、滤光器、遮片和反射镜。具体而言,可以优选使用万花筒、积分仪、光束均化器、非球面波束整形器(强度变换透镜和相位校正透镜的组合)或类似设备。当使用滤光器或遮片时,通过用物理方法切割激光束的中心部分,可以控制光照射强度。当使用反射镜时,通过使用可以结合计算机来机械地改变光束形状的变形镜,或者其反射率或表面凹凸度可以被部分改变的反射镜,可以控制光照射强度。
[146]通过移动光照射强度控制单元和透镜到焦距之间的距离,控制光照射强度也是可能的。另外,当激光二极管、YAG激光器和类似物是光纤耦合时,可以容易地控制光照射强度。
[147]使用光照射强度控制单元控制光照射强度的方法将在下面对于本发明的图像处理装置的描述中加以描述。
[148]在本发明的第一实施方式至第五实施方式的任何一个中,优选的是,在图像记录步骤和图像擦除步骤的至少任一个中,根据热可逆记录介质的温度和其周围至少任一个的温度,控制用激光束照射热可逆记录介质的条件。
[149]例如,当热可逆记录介质的温度低时,优选加强照射激光束到热可逆记录介质上的条件,相反,当温度高时,优选放松照射激光束到热可逆记录介质上的条件,因为这使得图像记录均一和图像擦除均一。
[150]例如,当进行反复记录和擦除图像时,热累积效应起作用,热可逆记录介质被过度加热,尤其在施加了过多能量的图像线条起点、终点和折返点处热可逆记录介质劣化,并且由于热可逆记录介质劣化,图像记录缺陷和图像擦除缺陷可能发生。具体而言,当应用二氧化碳激光器进行反复图像记录和图像擦除时,热累积效应大,从而热可逆记录介质的劣化可能发生。
[151]具体而言,例如,当热可逆记录介质的温度被检测为热累积产生的高温时,优选降低照射在热可逆记录介质上的激光束的照射功率,增加扫描速度,减少激光束的脉冲数,增加激光束的光点直径或延长用于扫描第一辅助线和第二辅助线的时间。对于热可逆记录介质温度的检测单元,例子是红外相机和辐射温度计。
[152]在此,周围温度意指热可逆记录介质被使用时的环境温度,或者当热可逆记录介质附于例如塑料箱时,周围温度意指塑料箱内的温度。
[153]对图像记录步骤中照射的激光束的输出功率没有特别限制,可以根据意图的用途适当选择,但是,优选1W或更高,更优选3W或更高,仍更优选5W或更高。激光束的输出功率不足1W,则记录图像花费时间,当意图缩短图像记录时间时,由于输出功率不足,不能获得高密度图像。对激光束的输出功率的上限没有特别限制,可以根据意图的应用适当选择,然而,优选200W或更低,更优选150W或更低,更优选100W或更低。当激光束的输出功率大于200W时,应用的激光设备的尺寸可能增加。
[154]对图像记录步骤中照射的激光束的扫描速度没有特别限制,可以根据意图的应用适当选择,然而,其优选为300mm/s或更多,更优选500mm/s或更多,仍更优选700mm/s或更多。当扫描速度小于300mm/s或更小,则记录图像花费时间。对激光束的扫描速度的上限没有特别限制,可以根据意图的应用适当选择,然而,其优选为15,000mm/s或更低,更优选10,000mm/s或更低,仍更优选8,000mm/s或更低。当扫描速度高于15,000mm/s时,记录均一图像可能存在困难。
[155]对图像记录步骤中照射的激光束的光点直径没有特别限制,可以根据意图的应用适当选择,然而,其优选为0.02mm或更大,更优选0.1mm或更大,仍更优选0.15mm或更大。对激光束的光点直径的上限没有特别限制,可以根据意图的应用适当选择,然而,其优选为3.0mm或更低,更优选2.5mm或更低,仍更优选2.0mm或更低。当光点直径小时,构成图像的线的线宽变细,对比度变低,使得可见性低。当光点直径大时,构成图像的线的线宽变宽,相邻的线互相重叠,使得不能印刷小的字符。
[156]对图像擦除步骤——其中通过用激光束照射和加热热可逆记录介质擦除记录的图像——中照射的激光束的输出功率没有特别限制,可以根据意图的应用适当选择,然而,其优选为5W或更高,更优选7W或更高,更优选10W或更高。当激光束的输出功率小于5W时,擦除记录图像花费时间,当意图缩短图像擦除时间时,由于输出功率不足发生图像擦除缺陷。对激光束的输出功率的上限没有特别限制,可以根据意图的应用适当选择,然而,其优选为200W或更低,更优选150W或更低,仍更优选100W或更低。当激光束的输出功率高于200W时,所应用的激光装置的大小可能增加。
[157]对图像擦除步骤——其中通过用激光束照射和加热热可逆记录介质擦除记录的图像——中照射的激光束的扫描速度没有特别限制,可以根据意图的应用适当选择,然而,其优选为100mm/s或更多,更优选200mm/s或更多,仍更优选300mm/s或更多。当扫描速度小于100mm/s时,则擦除记录图像花费时间。对激光束的扫描速度的上限没有特别限制,可以根据意图的应用适当选择,然而,其优选为20,000mm/s或更低,更优选15,000mm/s或更低,仍更优选10,000mm/s或更低。当扫描速度高于20,000mm/s时,记录均一图像可能存在困难。
[158]对图像擦除步骤——其中通过用激光束照射和加热热可逆记录介质擦除记录的图像——中照射的激光束的光点直径没有特别限制,可以根据意图的应用适当选择,然而,其优选为0.5mm或更大,更优选1.0mm或更大,仍更优选2.0mm或更大。对激光束的光点直径的上限没有特别限制,可以根据意图的应用适当选择,然而,其优选为14.0mm或更低,更优选10.0mm或更低,仍更优选7.0mm或更低。当光点直径小时,则擦除记录图像花费时间。当光点直径大时,由于输出功率不足发生图像擦除缺陷。
<图像记录和图像擦除机理>
[159]图像记录和图像消除的机理基于两方面:透明度依赖于温度而可逆变化;和,色调依赖于温度而可逆变化。
[160]在透明度可逆变化的方面中,热可逆记录介质中包含的有机低分子以颗粒形式分散在树脂中,透明度由于热的作用在透明状态和白色混浊(whiteturbidity)状态之间可逆变化。
[161]透明度变化的可视性来自下面的现象。具体而言,(1)在透明状态的情况下,由于在树脂基质材料中分散的有机低分子颗粒紧密附着在所述树脂基质材料上,在颗粒中没有间隙,所以,一边的入射光透射至另一侧,其看起来是透明的。同时,(2)在白色混浊状态的情况下,有机低分子物质的颗粒由所述有机低分子物质的细晶体形成,在晶体的界面处或颗粒和所述树脂基质颗粒之间的界面处产生间隙(空隙),从而来自一边的入射光在所述空隙和所述晶体之间的界面上或所述空隙和所述树脂之间的界面处发生折射并散射,因此,其看起来是白色的。
[162]图6A显示出热可逆记录介质透明度-白色混浊曲线的一个例子,所述热可逆记录介质含有热敏记录层(下面可以称为“记录层”),其中有机低分子物质被分散在树脂中。
[163]所述记录层在常温T0或以下的温度下是白色浑浊和不透明状态(A)。当记录层被加热,其从温度T1逐渐开始变得透明。当记录层加热到T2-T3温度时,其变成透明态(B)。即使温度从此状态恢复到常温T0或以下,记录层保持透明(D)。这可以被认为是由于下面的原因:在温度T1附近,树脂开始变软,并树脂随着软化发展而收缩,使该树脂和有机低分子物质颗粒之间的界面处的或所述颗粒内的空隙减少,从而透明度逐渐增加。在温度T2-T3下,有机低分子物质变成半熔融态,或剩余的空隙填充有有机低分子物质,其后记录层变为透明。当在晶种残留于记录层之上的状态下冷却记录层时,其在相对高的温度下结晶。由于此时树脂还处于软化状态,树脂可以跟随与结晶有关的颗粒体积变化,并且可以在不产生空隙的情况下保持透明状态。
[164]当记录层被进一步加热到T4或以上的温度,其变为半透明态(C),这是最大透明度和最大不透明度之间的中间态。随后,当温度降低,记录层的状态回到最初的白色浑浊和不透明态(A)而不再成为透明态。可以认为原因如下:在有机低分子物质在温度T4或以上温度下完全溶解后,有机低分子物质处于过冷状态,并且在略微高于温度T0的温度下结晶。在结晶时,树脂不能跟随与结晶有关的颗粒体积变化,因而产生空隙。
[165]然而,在图6A示出的温度-透明度变化曲线中,当树脂、有机低分子物质的类型等变化时,每一种状态下的透明度可以根据所述类型而变化。
[166]进一步地,图6B是示出了热可逆记录介质透明度的变化机理的示意说明图,所述热可逆记录介质通过热的作用在透明态和白色浑浊态之间可逆变化。
[167]在图6B中,采用一种长链低分子颗粒及在所述长链低分子颗粒周围的高分子颗粒,图解了与加热和冷却相关的空隙产生和脱色变化。在白色浑浊态(A)中,在高分子颗粒和低分子颗粒之间(或颗粒内部)产生空隙,并且记录层处于光散射态。随后,将记录层加热至所述高分子的软化点(Ts)以上的温度,空隙数目减少并且透明度增加。当记录层被进一步加热至接近低分子颗粒的熔点(Tm)时,部分低分子颗粒熔融,并且由于熔融的低分子颗粒的体积膨胀而使空隙填充有低分子颗粒,空隙消失,记录层处于透明态(B)。当记录层从该状态被冷却时,低分子颗粒在其熔点(Tm)下结晶,并且即使在室温下也维持透明态(D)而没有空隙产生。
[168]随后,当将记录层加热至低分子颗粒的熔点以上温度时,在熔融低分子颗粒和周围的高分子之间产生折射率差异,记录层变为半透明(半透明态)(C)。当记录层被冷却到室温,低分子颗粒表现出过冷现象,在高分子的软化点以下的温度下结晶。因为此时高分子处于玻璃态,周围的高分子不能跟随与低分子颗粒结晶有关的颗粒体积减小,因此,空隙产生,并且记录层回到其原来的状态白色浑浊态(A)。
[169]由于上述原因,甚至在有机低分子物质在结晶前被加热到图像擦除温度时,有机低分子物质处于熔融态,因此其变为过冷。由于树脂不能跟随与有机低分子物质结晶有关的颗粒体积变化,空隙产生,因此认为记录层成为白色浑浊态。
[170]其次,在色调根据温度而可逆变化的方面中,未熔化的有机低分子物质由溶解于其中的无色染料和可逆显色剂(以下可以称为“显色剂”)组成;未结晶的有机低分子物质由无色染料和显色剂组成,并且色调通过热的作用而在透明态和显色态之间可逆变化。
[171]图7A显示了热可逆记录介质的温度-显色密度变化曲线的一个例子,所述热可逆记录介质具有可逆热敏记录层,所述可逆热敏记录层含有在树脂中的无色染料和显色剂。图7B显示了热可逆记录介质的显色-脱色机理,其中透明态和显色态通过热的作用可逆变化。
[172]首先,当起始处于脱色态的记录层被加热时,在熔融温度T1下无色染料和显色剂被熔融并混合,记录层显色成为熔融显色态(B)。记录层从熔融显色态被迅速冷却,记录层可以在维持显色状态下降低温度。显色态被稳定化和凝固成为显色态(C)。是否能得到显色态取决于从熔融态测定时的降温速率。当记录层被缓慢冷却,在温度降低过程中发生脱色,成为与原始状态相同的脱色态(A)或成为比由迅速冷却产生的显色态(C)相对更低密度的状态。同时,记录层再次从显色态(C)升高温度时,在比显色温度更低的温度T2下发生脱色(从D到E),并且记录层从此状态降低温度时,其回到与初始状态相同的脱色态(A)。
[173]通过从熔融态快速冷却记录层而得到的显色态(C),是其中无色染料和显色剂以分子可以互相接触而反应的状态被混合在一起的状态,其中,其可能形成固态。该状态是其中无色染料和显色剂的熔融混合物(显色混合物)结晶以维持显色的状态,并且可以认为,显色通过形成该结构而稳定化。同时,脱色态是无色染料和显色剂彼此相分离的状态。该状态是其中至少一种化合物分子聚集形成域(domain)或者结晶的状态,并且可以认为是其中无色染料和显色剂通过分子聚集或结晶而彼此相分离的稳定化状态。在许多情况下,更完全的脱色状态通过无色染料和显色剂之间的相分离以及显色剂的结晶而得以确保。
[174]注意到,通过从熔融态快速冷却记录层的脱色和通过从显色态增加记录层温度的脱色显示在图7A中,在温度T2下改变聚集结构,导致无色染料和显色剂之间的相变和显色剂的结晶。
[175]考虑到上述,认为当由熔化在无色染料中的显色剂形成的显色混合物结晶之前,记录层被加热到图像擦除温度时,无色染料和显色剂之间的相分离得以防止,结果是,显色状态被维持。
[176]对检测有机低分子物质熔化和处于未结晶状态的方法,和测定熔融有机低分子物质结晶之前的时间的方法,没有特别限制,可以根据意图的目的适当选择。例如,记录第一直线图像,给定的时间长度之后,记录第二直线图像,使得在垂直方向与所述第一直线图像重叠,判断这些直线的交叉点是否擦除,从而检测有机低分子物质是否熔化但尚未结晶。当交叉点被擦除时,可以认为,有机低分子物质已结晶。
[177]交叉点被擦除的状态意味着,例如,当应用密度计(RD914,Macbeth Co.,Ltd.制造)连续测量包含交叉点的直线图像的图像密度时,在热可逆记录介质的透明度可逆变化的方面,图像密度是1.2或更高,在热可逆记录介质的色调可逆变化的方面,图像密度是0.5或更低。注意,在热可逆记录介质的透明度可逆变化的方面,图像密度是在热可逆记录介质下设置黑纸板(O.D.值=2.0)后测定的。
[178]通过使热可逆记录介质接受X射线分析,也可以检测有机低分子物质是否结晶。当有机低分子物质结晶时,结晶的有机低分子物质根据有机低分子物质的类型表现出唯一的晶体结构,通过X射线分析可以检测相应于晶体结构的散射峰。通过使有机低分子物质单独进行X射线分析,可以容易地检测散射峰的位置。通过X射线分析仪,可以随温度变化测定散射峰的位置,因而在有机低分子物质加热和熔化后,可以检测有机低分子物质的结晶过程。
[热可逆记录介质]
[179]用在本发明的图像处理方法中的热可逆记录介质至少具有基底和可逆热敏记录层,并且进一步包括根据需要适当选择的其它层,例如保护层、中间层、下涂层、背层、光热转化层、粘合剂层、粘附层、着色层、空气孔隙层和光反射层。这些层的每一个可以以单层结构或多层结构形成。
基底(substrate)
[180]基底的形状、结构、大小等没有特别的限制,并且可以根据目的选择。例如,对于形状,平面形状被示例。结构可以是单层结构或多层结构。基底的大小可以根据热可逆记录介质的大小适当选择。
[181]基底材料的例子包括无机材料和有机材料。
[182]无机材料的例子包括玻璃、石英、硅、氧化硅、氧化铝、SiO2和金属。
[183]有机材料的例子包括纸;纤维素衍生物例如三乙酸酯纤维素;合成纸;和聚对苯二甲酸乙二醇酯膜、聚碳酸酯膜、聚苯乙烯膜、聚甲基丙烯酸甲酯膜。
[184]可以单独或结合两种或两种以上使用这些无机材料和有机材料中的每一种。在这些中,优选有机材料。优选聚对苯二甲酸乙二醇酯膜、聚碳酸酯膜、聚甲基丙烯酸甲酯膜等。特别优选聚对苯二甲酸乙二醇酯。
[185]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(铬酸等)、蚀刻处理、易粘结处理、或防静电处理对基底表面进行改良。
[186]进一步地,可以通过加入白色颜料如二氧化钛使基底表面成为白色。
[187]对基底的厚度没有特别的限制,可以根据期望用途适当选择,然而,其优选为10μm~2,000μm、更优选50μm~1,000μm。
可逆性热敏记录层
[188]可逆性热敏记录层(下文中可以简称为“记录层”),包含可逆改变依赖于温度的透明度和色调中任一种的至少一种材料,并且根据意图的用途,还含有其它成分。
[189]可逆改变依赖于温度的透明度和色调中任一种的材料是这样的材料:其通过改变温度能够表现出可逆地产生可观察到的变化的现象,并且能够根据加热温度和加热后冷却速度的差异,在相对显色状态和脱色状态之间变化。在这种情况下,可观察到的变化可以被分为颜色状态的变化和形状的变化。颜色状态的变化是由于,例如,透射率、反射率、吸收波长和散射度的变化,并且热可逆敏记录介质实质上依赖于这些因素的组合而进行色调状态变化。
[190]可逆改变依赖于温度的透明度和色调中任一种的材料,没有特别的限制,可以从本领域已知的材料中选择,然而,在第一特定温度和第二特定温度之间可逆改变透明度和色调中任一种的材料是特别优选的,因为这使得能够容易地控制温度和获得高对比度。
[191]其具体例子包括,在第一特定温度成为透明和在第二特定温度成为白色浑浊的材料(参照日本专利申请公开(JP-A)55-154198号);在第二特定温度显色并在第一特定温度脱色的材料(参照日本专利申请公开(JP-A)4-224996号、4-247985号、4-267190号等);在第一特定温度成为白色浑浊、在第二特定温度成为透明的材料(参照日本专利申请公开(JP-A)3-169590号);和在第一特定温度呈黑、红或蓝等色、在第二特定温度脱色的材料(参照日本专利申请公开(JP-A)2-188293号、2-188294号等)。
[192]其中,含有树脂基质材料和分散于该树脂基质材料中的有机低分子物质如高级脂肪酸的热可逆记录介质是有益的,因为第二特定温度和第一特定温度相对低,可以在低能量下进行图像记录和擦除。另外,这种材料的显色和脱色机理基于依赖于树脂的固化和有机低分子物质的结晶的物理变化,所以,该物质具有强的耐环境性。
[193]另外,应用将在下文描述的使用无色染料和可逆性显色剂的热可逆记录介质,在第二特定温度显色且在第一特定温度脱色,在透明状态和显色状态之间可逆变化,并且因为热可逆记录介质在显色状态的颜色可以是黑、蓝或其它颜色,所以允许得到高对比度图像。
[194]在热可逆记录介质中应用的有机低分子物质(其被分散在树脂基质材料中、在第一特定温度为透明状态且在第二特定温度为白色浑浊态)没有特别的限制,只要其能够通过热的作用从多晶变化为单晶即可,并且可以根据意图的用途适当选择。一般,可以使用熔点为大约30℃~200℃的有机材料,优选应用熔点为50℃~150℃的有机材料。
[195]这样的有机低分子物质,没有特别的限制,可以根据意图的用途适当选择。其例子包括链烷醇;链烷二醇;卤链烷醇或卤链烷二醇;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;不饱和或饱和的一元羧酸或不饱和或饱和的二元羧酸和其酯、其酰胺或铵盐;不饱和或饱和的卤代脂肪酸和其酯、其酰胺或铵盐;芳基羧酸和其酯、其酰胺或铵盐;卤代烯丙基羧酸和其酯以及其酰胺或铵盐;硫醇;硫代羧酸和其酯、其胺或铵盐;和硫醇的羧酸酯。这些有机低分子物质的每一个可以单独使用或两个或两个以上组合使用。
[196]这些化合物的碳原子数优选为10~60、更优选10~38,特别优选为10~30。酯中的醇基团部位可以是饱和的、不饱和的或卤代的。
[197]进一步地,有机低分子物质,在其分子中优选含有选自氧、氮、硫和卤素的至少一种,例如-OH、-COOH、-CONH-、-COOR、-NH-、-NH2、-S-、-S-S-、-O-、卤素原子等。
[198]这些化合物的具体例子包括,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、藻酸和油酸;和高级脂肪酸酯例如硬脂酸甲酯、硬脂酸十四烷酯、硬脂酸十八烷酯、月桂酸十八烷酯和棕榈酸十四烷酯。其中,对于在图像处理方法的第三实施方式中使用的有机低分子物质,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,仍更优选具有16~24个碳原子的高级脂肪酸。
[199]为了扩大可以使热可逆记录介质透明化的温度范围,可以适当相互组合使用上述的各种有机低分子物质,或者可以使用所述有机低分子物质和熔点不同于所述有机低分子物质的另一材料的组合。这些材料例如公开在日本专利申请公开(JP-A)63-39378号和63-130380号和日本专利(JP-B)第2615200号中,但不限于这些。
[200]树脂基质材料用于形成这样的层——其中,有机低分子物质均匀地分散并保持于其中,在获得最大透明度时影响热可逆记录介质的透明度。因此,树脂基质材料优选是透明性高、具有机械稳定性和优异成层性能的树脂。
[201]对这样的树脂没有特别的限制,可以根据意图的用途适当选择。其例子包括聚氯乙烯;氯乙烯共聚物如氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、氯乙烯-乙酸乙烯酯-乙烯醇共聚物、氯乙烯-乙酸乙烯酯-马来酸共聚物、和氯乙烯-丙烯酸酯共聚物;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;聚丙烯酸酯或聚甲基丙烯酸酯或丙烯酸酯-甲基丙烯酸酯共聚物;和有机硅树脂。这些树脂中的各种可以单独使用或联合两种或两种以上使用。
[202]在记录层中,有机低分子物质和树脂(树脂基质材料)的比例,按质量比,优选约2∶1至1∶16,更优选1∶2至1∶8。
[203]当树脂的比例小于2∶1,可能出现的情况是:形成在树脂基质材料中保持有机低分子物质的层是困难的。当树脂比例在1∶16以上时,可能存在难以使记录层不透明的情况。
[204]为了有利于透明图像的记录,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和表面活性剂。
[205]形成记录层的方法没有特别的限制,可以根据意图的用途适当选择。例如,将分散液施加在基底表面并干燥该基底表面,从而可以形成记录层,在所述分散液中,有机低分子物质以颗粒形式分散在溶液中,所述溶液中溶解了两种成分,树脂基质材料和有机低分子物质,或者所述溶液是树脂基质材料的溶液(对于溶剂,溶剂是选自有机低分子物质中的至少一种在其中不溶的溶剂)。
[206]对用于形成记录层用的溶剂没有特别的限制,可以根据树脂基质材料和有机低分子物质的种类适当选择。例如,列举四氢呋喃、甲基·乙基酮、甲基·异丁基酮、氯仿、四氯化碳、乙醇、甲苯和苯。
[207]不仅在通过使用分散液形成的记录层中,而且在使用溶液形成的记录层中,有机低分子物质作为细粒沉积,并以颗粒形式存在。
[208]在热可逆记录介质中,有机低分子物质可以是由无色染料和可逆性显色剂组成的材料,在第二特定温度显色、在第一特定温度脱色。无色染料本身是无色或浅色的染料前体。对无色染料没有特别的限制,可以从公知的无色染料中选择。其优选例子包括无色化合物如三苯基甲烷2-苯并[c]呋喃酮无色化合物、三烯丙基甲烷无色化合物、荧烷无色化合物、吩噻嗪无色化合物、硫代荧烷无色化合物、呫吨无色化合物、吲哚邻苯二甲酰基无色化合物、螺吡喃(spiropyran)无色化合物、氮杂2-苯并[c]呋喃酮无色化合物、色烯吡唑无色化合物、次甲基无色化合物、若丹明苯胺基内酰胺无色化合物、若丹明内酰胺无色化合物、喹唑啉无色化合物、二氮杂呫吨无色化合物和双内酯无色化合物。其中,在优异的显色脱色性能、色彩、储存稳定性等方面,特别优选荧烷类无色染料和2-苯并[c]呋喃酮无色染料。这些染料中的每一种可以单独使用或两种或两种以上联合使用。进一步地,通过以多层结构形成显示不同色调的层,可以使用多色图像形式或全色图像形式的层。
[209]对可逆性显色剂没有特别的限制,只要其能够利用热作为因素可逆地显色和脱色即可,并且可以根据意图的用途适当选择。可逆性显色剂的优选的例子包括在其分子中具有选自下列的一个或多个结构的化合物,所述结构是(1)具有使无色染料显色的显色能力的结构(例如,酚式羟基、羧基、磷基等),和(2)控制分子之间的粘合力的结构(例如,其中长链烃基被结合的结构)。在结合部位,长链烃基可以通过含有杂原子的二价基团或更多价的结合基团来连接。进一步地,在长链烃基中,可以含有相同的结合基团和芳族基团中的至少任意一个。
[210]对于(1)具有使无色染料显色的显色能力的结构,优选酚。
[211]对于(2)控制分子之间的粘合力的结构,优选碳原子数为8或以上的长链烃基。碳原子数更优选为11或以上,碳原子数的上限优选40或以下,更优选30或以下。
[212]在可逆性显色剂中,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。
[213]在通式(1)和通式(2)中,“R1”表示碳原子数为1~24的单键脂族烃基或脂肪酸烃基;“R2”表示可以具有取代基的具有2或以上碳原子的脂族烃基,碳原子数优选5或以上,更优选10或以上;“R3”表示具有1至35个碳原子的脂族烃基,碳原子数优选6~35,更优选8~35。这些脂肪族烃基中的每一个可以单独存在,或选自它们的两种或两种以上可以组合存在。
[214]R1、R2和R3中的碳原子数之和没有特别的限制,可以根据意图的应用适当选择,然而,和的下限优选8或以上、更优选11或以上。和的上限优选40或以下、更优选35或以下。
[215]当碳原子数的和是8以下时,显色稳定性和脱色能力可以降低。
[216]脂肪族烃基可以是直链或支链,或可以含有不饱和键,然而,它们优选是直链。与烃基结合的取代基的例子包括羟基、卤原子和烷氧基。
[217]“X”和“Y”可以彼此相同或不同,分别表示含有N原子或O原子的二价基团。其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。
[218]进一步地,“n”表示0~1的整数。
[219]对可逆性显色剂,优选与作为脱色促进剂的在分子中具有-NHCO-基和-OCONH-基中至少一种的化合物联合应用。在此情况下,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产生了分子间相互作用,显色-脱色性质得以提高。
[220]无色染料和可逆性显色剂的混合比例不能一概地规定,原因是合适的范围根据所使用的化合物的组合而变化,然而一般地,以摩尔比计算,对1摩尔无色染料,可逆性显色剂与无色染料的混合比优选0.1-20,对1摩尔无色染料,更优选0.2-10摩尔。
[221]当可逆性显色剂的混合比例低于0.1,或20或以上时,则显色态的显色密度可能降低。
[222]当添加脱色促进剂时,相对按质量计100份的可逆性显色剂,其优选的加入量是按质量计0.1份~按质量计300份、更优选是按质量计3份~按质量计100份。
[223]注意,无色染料和可逆性显色剂也可以被包在微胶囊中使用。
[224]当有机低分子物质由无色染料和可逆性显色剂组成时,热可逆热敏记录层除了这些成分之外,还包含粘结剂用树脂和交联剂,并且在需要时进一步包含其它成分。
[225]对粘结剂用树脂没有特别的限制,只要其能够将记录层结合到基底即可,可以混合从公知树脂中适当选择的至少一种树脂而应用。
[226]对于粘结剂用树脂,为了提高反复使用耐久性,优选能够由热、紫外线、电子束等固化的树脂,特别优选将异氰酸酯化合物作为交联剂的热固性树脂。
[227]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羧基的树脂,和使具有羟基、羧基等的单体与另一单体共聚而得到的树脂。
[228]对这样的热固性树脂没有特别性质,可以根据意图的应用适当选择。其例子包括苯氧基树脂、聚乙烯醇缩丁醛树脂、乙酰丙酸纤维素树脂、乙酰丁酸纤维素树脂、丙烯基多元醇树脂、聚酯多元醇树脂、和聚氨基甲酸乙酯多元醇树脂。这些热固性树脂中的每一种可以单独应用或两种或两种以上联合应用。其中,特别优选丙烯基多元醇树脂、聚酯多元醇树脂、聚氨基甲酸乙酯多元醇树脂。
[229]记录层中的粘结剂用树脂和无色染料的混合比(质量比),对于为1的无色染料,优选为0.1-10。当粘结剂用树脂的混合比低于0.1时,记录层的热强度有时不足,当粘结剂用树脂的混合比高于10时,显色密度可以降低。
[230]对交联剂没有特别的限制,可以根据意图的应用适当选择。其例子包括异氰酸酯类、氨基树脂类、酚树脂类、胺类、和环氧化合物。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。
[231]交联剂向粘结剂用树脂的添加量,以交联剂中的官能团数目与粘结剂用树脂中的活性基团的数目的比例表示,优选是0.01至2。当官能团比例低于0.01时,热强度有时不足,当所述比高于2时,可能不利地影响显色-脱色性质。
[232]进一步地,作为交联促进剂,可以使用在这种反应类型中通常使用的催化剂。
[233]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。
[234]热固性树脂在热交联时的凝胶百分数优选30%或以上、更优选50%或以上、仍更优选70%或以上。凝胶百分数在30%以下时,由于交联状态不足,可能导致耐久性降低。
[235]作为区分粘结剂用树脂是否处于交联状态或是非交联状态的方法,通过在具有高溶解度的溶剂中浸渍涂层,可以进行区分。非交联状态的粘结剂用树脂将被洗脱到溶剂中并且不残留在溶质中。
[236]对于加入记录层的其它成分,列举了例如改善和控制涂布性能和脱色性能的各种添加剂。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、显色稳定剂和脱色促进剂。
[237]制备记录层的方法没有特别限定,并且可以根据期望的用途进行适当地选择。本方法优选的实例包括(1)一种方法:具有溶解或分散在溶剂中的粘结剂用树脂、无色染料和可逆显色剂(developer)的记录层涂布溶液被施用于基底表面上,所述溶剂从溶液中蒸发,以在基底上形成片层,并且所施用的涂布溶液在所述片层形成的同时或者所述片层形成之后经历交联反应,;(2)一种方法:将具有分散在溶剂——所述溶剂是通过仅将粘结剂用树脂溶解在其中而制备的——中的无色染料和可逆显色剂的记录层涂布溶液施用于基底表面上,所述溶剂从溶液中蒸发,以在基底上形成片层,并且所施用的涂布溶液在所述片层形成的同时或者所述片层形成之后经历交联反应;以及一种方法:粘结剂用树脂、无色染料和可逆显色剂被加热并熔化,以便在不使用溶剂情况下被混合,将该熔融混合物以片层形成,所述片层被冷却,然后所述冷却的片层经历交联反应。
[238]在这些方法中,也可能形成不使用基底的片层状热可逆记录介质。记录层涂布溶液可以通过利用分散设备将各种物质分散在溶剂中来制备。所述物质的每一种可以单独分散在溶剂中,然后在其中混合,或者所述物质可以被加热并溶解,之后所溶解的溶液可以被迅速冷却或缓慢冷却,从而被沉积。
[239]被用于记录层制备方法(1)或(2)中的溶剂没有特别限定,并且可以根据期望用途进行适当地选择,然而,其根据无色染料和可逆显色剂的类型而变,并且不能一概而论。其实例包括四氢呋喃、甲基·乙基酮、甲基·异丁基酮、氯仿、四氯化碳、乙醇、甲苯和苯。
[240]注意,可逆显色剂以颗粒形式分散的状态存在于记录层中。
[241]为了使记录层涂布溶液表现出作为涂层材料的高性能,可以将各种颜料、消泡剂、分散剂、增滑剂、防腐剂、交联剂、增塑剂及类似物加入记录层涂布溶液中。
[242]记录层的涂布方法没有特别限定,并且可以根据期望用途进行适当地选择。可以以连续方式以卷状传送基底,或传送切割成片状的基底,并且记录层涂布溶液可以被施用在该基底表面,例如,通过常规方法,如刮涂、绕线棒控涂布法、喷涂、气刀涂布、颗粒涂布、帘涂、照相凹版涂布、接触涂布(kiss coating)、逆辊涂布、浸渍涂布和模涂布(die coating)。
[243]记录层涂布溶液的干燥条件不受特别限定,并且可根据期望用途进行适当地选择。例如,所施用的记录层涂布溶液可以在室温到140℃范围的温度下被干燥10秒到10分钟。
[244]记录层的厚度不受特别限定,并且可以根据期望用途进行适当地选择。例如,其优选为1μm至20μm,更优选为3μm至15μm。
[245]当记录层的厚度为1μm以下时,图像反差可被降低,原因在于显色密度被降低,而当其为20μm以上时,层内的热分布变宽,并且不能显色的部分出现,原因在于温度降到显色温度以下,并且不能获得期望的显色密度。
—保护层—
[246]保护层优选在记录层上形成,以便保护所述记录层。
[247]保护层不受特别限定,并且可以根据期望用途进行适当地选择。例如,保护层可以形成多个层,然而,其优选地形成为暴露层的最外表面。
[248]保护层至少含有粘结剂用树脂,并且根据需要进一步含有其它组分,如填料、润滑剂和彩色颜料。
[249]保护层中所用的粘结剂用树脂不受特别限定,并且可以根据期望用途进行适当地选择,然而,紫外线(UV)可固化树脂、热固性树脂、电子束可固化树脂是优选的实例。在这些物质中,紫外线(UV)可固化树脂和热固性树脂是特别优选的。
[250]因为UV可固化树脂在其固化之后能够形成极其坚硬的膜,并且可防止由于因物理接触以及来自所用激光的热引起的表面损害所导致的记录介质变形,因此在使用UV可固化树脂时,可能获得在反复耐用性方面优良的热可逆记录介质。
[251]热固性树脂也能够形成极其坚硬的膜,与使用UV可固化树脂的情况类似,尽管其较UV可固化树脂不易固化。因此,在使用热固性树脂用于保护层的情况下,可以得到在反复耐用性方面优良的热可逆记录介质。
[252]UV可固化树脂不受特别限定,并且可以根据期望用途从本领域公知物中进行适当选择。其实例包括丙烯酸氨基甲酸乙酯低聚物、环氧丙烯酸酯低聚物、聚酯丙烯酸酯低聚物、聚醚丙烯酸酯低聚物、乙烯基低聚物和不饱和聚酯低聚物;各种单官能或多官能丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、乙烯基酯、乙烯衍生物和烯丙基化合物的单体。在这些物质中,四官能或以上的多官能单体或低聚物是特别优选的。通过混合两种或更多种选自这些单体和低聚物的物质,可以适当地控制树脂层硬度、涂布层的收缩、韧性和强度。
[253]为了利用紫外线固化单体或低聚物,优选地,使用光聚合引发剂和光聚合促进剂。
[254]光聚合引发剂和光聚合促进剂的加入量不受特别限定,并且可以根据期望用途进行适当地选择,然而,其按质量计优选地为保护层中所用的树脂组分总质量的0.1%至20%,更优选地为1%至10%。
[255]紫外线可固化树脂可以利用常规的紫外线辐照设备用紫外线进行辐照而使其硬化。例如,配备有光源、灯具、电源、冷却装置和传送装置的紫外线照射设备可作为实例。
[256]光源的例子包括汞灯、金属卤化物灯、钾灯、汞氙灯和闪光灯。
[257]从光源发射的光的波长不受特别限定,并且可以根据包含在记录层中的光聚合引发剂和光聚合促进剂的紫外线吸收波长进行适当地选择。
[258]紫外线的辐照条件不受特别限定,并且可以根据期望用途进行适当地选择。灯输出功率、传送速度等可以根据交联树脂所需的辐照能量适当地确定。
[259]为了确保优良的可传输性,可能加入剥离剂(releasing agent)如具有可聚合基团的硅氧烷、硅氧烷接枝的聚合物、蜡和硬脂酸锌;以及润滑剂,如硅油。
[260]剥离剂和润滑剂的加入量按质量计优选为0.01%至50%,更优选为0.1%至40%。
[261]即使当润滑剂和剥离剂以微小量添加时,其作用也能够发挥,然而,当加入量按质量计小于0.01%时,可能出现难以发挥添加所获得的作用的情况,而当按质量计大于50%时,可能引发保护层与该保护层下面形成的层之间粘合性方面的问题。
[262]进一步,有机紫外线吸收剂可以包含在保护层中。有机紫外线吸收剂的含量按质量计优选为保护层中树脂组分总质量的0.5%至10%。
[263]为进一步改进可输送性,无机填料、有机填料和类似物可以加入保护层中。无机填料的实例包括碳酸钙、高岭土、二氧化硅、氢氧化铝、氧化铝、铝硅酸盐、氢氧化镁、二氧化钛、氧化锌、硫酸钡和滑石。这些无机填料中的每一种可以单独使用或者两种或多种结合使用。
[264]进一步,优选地,导电填料用作针对静电的对策。对于导电填料而言,更优选使用针状导电填料。
[265]对于导电填料而言,特别优选作为实例的是以掺杂锑的氧化锡涂覆表面的二氧化钛。
[266]无机填料的粒径优选为0.01μm至10.0μm,更优选为0.05μm至8.0μm。
[267]无机填料的加入量,基于1质量份包含在保护层中的粘结剂用树脂,优选为0.001质量份至2质量份,更优选为0.005质量份至1质量份。
[268]无机填料不受特别限定,并且可以根据期望用途进行适当地选择。其实例包括有机硅树脂、纤维素树脂、环氧树脂、尼龙树脂、酚树脂、聚氨酯树脂、脲树脂、蜜胺树脂、聚酯类树脂、聚碳酸酯树脂、苯乙烯树脂、丙烯酰基树脂、聚乙烯树脂、甲醛树脂和聚甲基丙烯酸甲酯树脂。
[269]热固性树脂优选是交联的。因此,对于热固性树脂而言,具有能够与固化剂反应的基团如羟基、氨基和羧基的热固性树脂是优选的。具有羟基的聚合物是特别优选的。
[270]为改进保护层的强度,在可以得到足够的涂层强度方面,热固性树脂的羟基值优选为10mgKOH/g或以上,更优选为30mgKOH/g或以上,仍更优选为40mgKOH/g或以上。通过为保护层提供足够的涂层强度,即使在图像被反复擦除和记录时,也可以防止热可逆记录介质的劣化。对于固化剂而言,例如,可以适当地使用与记录层中所使用的相同的固化剂。
[271]常规已知的表面活性剂、均化剂、抗静电剂和类似物可以加入保护层中。
[272]进一步,还可以使用具有紫外线吸收结构的聚合物(在下文中,其可以被称为“紫外线吸收聚合物”)。
[273]在此,具有紫外线吸收结构的聚合物是指在其分子中具有紫外线吸收结构(例如,紫外线吸收基团)的聚合物。
[274]所述紫外线吸收结构的实例包括水杨酸酯结构、氰基丙烯酸酯结构、苯并三唑结构和二苯酮结构。在这些结构中,苯并三唑结构和二苯酮结构就其优良的耐光性而言是特别优选的。
[275]具有紫外线吸收结构的聚合物不受特别限定,并且可以根据期望用途进行适当地选择。其实例包括由2-(2’-羟基-5’-甲基丙烯氧基乙基苯基)-2H-苯并三唑、甲基丙烯酸2-羟乙酯和苯乙烯组成的共聚物,由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组成的共聚物,由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组成的共聚物,和由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组成的共聚物。这些聚合物中的每一种可以单独使用或者可以两种或以上结合使用。
[276]对于用于保护层涂布溶液的溶剂、涂布溶液的分散设备、保护层的涂布方法和干燥方法而言,可以使用记录层制备中所解释的那些已知方法。当使用紫外线可固化树脂时,在施用涂布溶液并干燥所施用的涂布溶液之后,必需通过紫外线辐照固化干燥的表面。紫外线辐照设备、光源、辐照条件等如上面所述。
[277]保护层的厚度不受特别限定,并且可以根据期望用途进行适当地选择,然而,其优选为0.1μm至20μm,更优选为0.5μm至10μm,仍更优选为1.5μm至6μm。当保护层的厚度小于0.1μm时,其作为热可逆记录介质的保护层的功能不能充分得以发挥,热可逆记录介质由于反复的加热过程而很快劣化并且不能被反复使用。当所述厚度大于20μm时,足够的热量不能被传递至在保护层下面形成的记录层,并且图像不能被充分热记录和擦除。
—中间层—
[278]中间层优选形成在记录层与保护层之间,用于改进它们之间的粘合特性、防止由于形成保护层而引起的记录层变形以及防止包含在保护层中的添加剂向记录层迁移。在这种情况下,显色图像的贮存稳定性能够得以增强。
[279]保护层至少含有粘结剂用树脂且根据需要进一步含有其它组分如填料、润滑剂和彩色颜料。
[280]待用于中间层的粘结剂用树脂不受特别限定,并且可以根据期望用途进行适当地选择,可以使用树脂组分,如粘结剂用树脂、热塑性树脂和热固性树脂。
[281]粘结剂用树脂的实例包括聚乙烯树脂、聚丙烯树脂、聚苯乙烯树脂、聚乙烯醇树脂、聚乙烯醇缩丁醛树脂、聚氨酯树脂、饱和的聚酯树脂、不饱和聚酯树脂、环氧树脂、酚树脂、聚碳酸酯树脂和聚酰胺树脂。
[282]此外,优选地,紫外线吸收剂可以被包含在中间层中。紫外线吸收剂不受特别限定,并且可以根据期望用途进行适当地选择。例如,可以使用有机化合物和无机化合物。
[283]注意,有机和无机紫外线吸收剂可以包含在记录层中。
[284]此外,紫外线吸收聚合物也可以用在中间层中,并且所述紫外线吸收聚合物可以利用交联剂来固化。对于紫外线吸收聚合物和交联剂而言,可以优选使用与用于保护层的相同的那些。
[285]中间层的厚度不受特别限定,并且可以根据期望用途进行适当地调整,然而,其优选为0.1μm至20μm,更优选为0.5μm至5μm。
[286]对于中间层涂布溶液中所使用的溶剂、涂布溶液的分散设备、中间层的涂布方法、中间层的干燥和固化方法而言,可以使用记录层制备中所述的那些常规已知方法。
—下层—
[287]为有效地利用所施加的热并使记录介质具有高敏感性,或者为了改进基底与记录层之间的粘合特性以及防止记录层材料渗透到基底中,在记录层与基底之间可以形成下层。
[288]所述下层至少含有空心颗粒且根据需要进一步含有其它组分。
[289]空心颗粒的实例包括单空心颗粒,其中一个颗粒中存在一个空隙,以及包括多空心颗粒,其中一个颗粒中存在多个空隙。这些空心颗粒的每一种可以单独使用或者两种或多种结合使用。
[290]空心颗粒的材料不受特别限定,并且可以根据期望用途进行适当地选择。例如,优选的实例是热塑性树脂。
[291]空心颗粒可以被适当地生产或者可以是商业可得的产品。
[292]空心颗粒在下层中的添加量不受特别限定,并且可以根据期望用途进行适当地选择,然而,其优选为按质量计10%至按质量计80%。
[293]对于待用于下层中的粘结剂用树脂而言,可以使用与记录层或者含有具有紫外线吸收结构的聚合物的层中所用相同的树脂。
[294]此外,可以向下层中加入至少一种选自无机填料和各种填料的物质,所述无机填料如碳酸钙、碳酸镁、二氧化钛、氧化硅、氢氧化铝、高岭土和滑石。
[295]向下层中,可以加入其它组分,如润滑剂、表面活性剂和分散剂。
[296]下层的厚度不受特别限定,并且可以根据期望用途进行适当调整,然而,其优选为0.1μm至50μm,更优选为2μm至30μm,仍是更优选为12μm至24μm。
—背层—
[297]为防止静电荷累积和热可逆记录介质卷曲以及改进其可输送性,可以在与形成记录层的基底表面相反的表面上形成背层。
[298]背层至少含有粘结剂用树脂且根据需要进一步含有其它组分,如填料、导电填料、润滑剂和彩色颜料。
[299]待用于背层的粘结剂用树脂不受特别限定,并且可以根据期望用途进行适当地选择。其实例包括热固性树脂、紫外线(UV)可固化树脂和电子束可固化树脂。在这些树树脂中,紫外线(UV)可固化树脂和热固性树脂是特别优选的。
[300]对于要用于背层中的紫外线可固化树脂和热固性树脂而言,可以优选使用在记录层、保护层和中间层中所用的那些树脂。这同样适用于填料、导电填料和润滑剂。
—光热转化层—
[301]光热转化层是功能为吸收激光束并产生热量的层,其至少含有功能为吸收激光束并产生热的光热转化材料。
[302]光热物质广泛划分为无机材料和有机材料。
[303]无机材料的实例包括炭黑、金属如Ge、Bi、In、Te、Se和Cr或者其半金属或其合金。以真空蒸镀法或以树脂或类似材料将颗粒材料结合到层表面,使这些无机材料中的每一种形成层。
[304]对于有机材料而言,根据被吸收的光的波长,可以适当地使用各种染料,然而,当激光二极管被用作光源时,可使用在700nm至1,500nm波长附近具有吸收峰的近红外吸收颜料。这种近红外吸收颜料的具体实例包括花青颜料、喹啉颜料、吲哚萘酚的喹啉衍生物、苯二胺基镍配合物、酞箐颜料和萘酞箐(naphthalocyanine)颜料。为反复记录和擦除图像,优选的是选择耐热性优良的光热材料。
[305]近红外吸收颜料的每一种可以单独使用或两种或以上结合使用。近红外吸收颜料可以被混合在记录层中。在这种情况下,记录层也担当光热转化层。
[306]当光热转化层形成时,所述光热转化材料典型地与树脂结合使用。用在光热转化层中的树脂不受特别限定,并且可以从本领域已知的那些适当选择,只要其能够将无机材料和有机材料维持在其中,然而,热塑性树脂和热固性树脂是优选的。
—粘合剂层和粘附层—
[307]通过在与其上形成有记录层的表面相反的基底表面上形成粘合剂层或粘附层,可以得到热可逆记录标签形式的热可逆记录介质。
[308]用于粘合剂层和粘附层的物质不受特别限定,并且可以根据期望用途从通常使用的物质中适当地选择。
[309]粘合剂层和粘附层材料可以是热熔型材料。此外,可以使用剥离纸或非剥离类型的纸。通过如上所述形成粘合剂层或粘附层,可以在其上难以涂布记录层的厚基底如附有磁条的氯乙烯卡片的全部或部分表面上贴附记录层。在这种处理下,可以提高热可逆记录介质的便利性,例如一部分磁存储的信息可以被显示。
[310]具有构成其表面的粘合剂层或粘附层的此种热可逆记录标签适合用作厚卡片如IC卡和光学卡。
—着色层—
[311]在热可逆记录介质中,着色层可以形成在基底与记录层之间,以便改进可见性。
[312]通过将含有着色剂和树脂粘结剂的溶液或分散液施用于期望表面上并干燥所施用的溶液或分散液,或者仅仅通过将彩色片粘贴至期望表面,可以形成着色层。
[313]可以形成彩色印刷层(color print layer),替代着色层。在彩色印刷层中所用的着色剂的实例包括常规全色印刷中所用的彩色油墨(color ink)中包含的各种染料和颜料。
[314]树脂粘结剂的实例包括各种树脂,如热塑性树脂、热固性树脂、紫外线可固化树脂或电子束可固化树脂。
[315]彩色印刷层的厚度不受特别限定,因为厚度根据期望的印刷彩色密度适当变化,所以可以根据期望印刷颜色密度进行适当选择。
[316]在热可逆记录介质中,不可逆记录层可以与可逆记录层结合使用。在这种情况下,每个记录层的显色色调可以彼此相同或彼此不同。
[317]此外,在热可逆记录介质的记录层同一面的一部分或全部表面,或相对表面的一部分上,通过印刷方法如胶版印刷和凹版印刷或喷墨打印机、热转印打印机、升华打印机等在其表面上任意形成具有图样或设计的着色层。此外,在部分着色层或者其全部表面上,可以形成主要含可固化树脂的OP清漆层。
[318]对于设计图样,例如,字符、图案、绘画设计、相片和可红外线检测的信息。
[319]此外,染料和颜料也可以仅加入构成着色层的任意单独层中,以着色所述层。
[320]此外,鉴于安全性目的,全息图(hologram)可以形成在热可逆记录介质上。而且,对于向热可逆记录介质提供设计特性,通过形成浮雕形式的凸凹或不规则状,也可以形成诸如肖像、社团符号和符号标记之类的设计。
—热可逆记录介质的形状和用途—
[321]根据用途,热可逆记录介质可以被加工成期望的形状。例如,其可以被加工成卡片形状、标记(tag)形状、标签(label)形状、卷状等。
[322]以卡片形状形成的热可逆记录介质可以用于预付卡、计分卡、信用卡和类似物。
[323]尺寸小于卡片尺寸、以标签形状形成的热可逆记录介质可以被用于价格标签,而尺寸大于卡片尺寸、以标签形状形成的热可逆记录介质可以被用于过程管理、运输说明书、票据等中。
[324]因为以标签形成的热可逆记录介质可被粘贴至其它物质,所以其可以以各种大小形成,并且通过将其粘贴至货车、容器、箱和集装箱等处,可用在过程管理、物品管理和类似情况中,这将被重复使用。此外,由于比卡片尺寸大的片状热可逆记录介质的记录范围宽,所以,它可以用于一般文件、过程管理说明书等。
—热可逆记录组件与RF-ID的组合实例—
[325]在热可逆记录组件中,能够可逆显示信息的可逆热敏记录层(记录层)和信息存储设备形成在同一卡片或标签中(被集成在一个单元中),并且信息存储设备中的一部分存储信息可以被显示在记录层上。因此,热可逆记录组件特别方便,并且允许通过仅观看卡片或标签而不需预备特定的设备便可查看信息。当信息存储设备中的内容被重写时,通过重写热可逆记录区的显示数据,可以反复使用该热可逆记录介质。
[326]所述信息存储设备不受特别限定,并且可以根据期望用途进行适当地选择。其优选的实例包括磁记录层、磁条、IC存储器、光存储器和RF-ID标签。当该信息存储设备用于过程管理、物品管理或类似情况时,RF-ID标签可以被特别优选使用。
[327]RF-ID标签由IC芯片和连接至该IC芯片的天线构成。
[328]热可逆记录组件具有能够可逆显示信息的记录层和信息存储设备。对于信息存储设备的优选实例,RF-ID标签可作为例子。
[329]图8是显示RF-ID标签一个实例的示意图。RF-ID标签85由IC芯片81和连接至该IC芯片81的天线82构成。IC芯片81被分为存储单元、电源控制单元、发射单元和接收单元四部分,并且这些单元中的每一个负责部分功能,以传输信息。RF-ID标签85与阅读器/记录器之间的天线通过无线电波通信,从而交换数据。具体而言,存在电磁感应方法和无线电波方法两种类型。在电磁感应方法中,RF-ID标签85中的天线82接收无线电波,电动势通过电磁感应产生,引起并联谐振。在无线电波方法中,IC芯片由辐射电磁场激活。在这两种方法中,RF-ID标签85中的IC芯片通过外部电磁场激活,芯片中的信息被转化为信号,然后该信号从RF-ID标签85被发射出去。信息被阅读器/记录器处提供的天线接收,并通过数据处理单元识别,所述数据通过软件处理。
[330]RF-ID标签以标签(label)或卡片形式形成,并且可以粘贴至热可逆记录介质。RF-ID标签可以被粘贴至其上形成有记录层的记录介质的表面,或者其上形成有背层的记录介质的表面,然而,其优选地被粘贴至背层形成表面。
[331]为粘结RF-ID标签与热可逆记录介质,可以使用已知的粘合剂或压敏粘合剂。
[332]此外,热可逆记录介质和RF-ID标签可以通过层压而被集成为卡片形式或标签形式来形成。
[333]在下文中,将描述利用通过组合热可逆记录介质和RF-ID标签而制备的热可逆记录组件的方法的一个实例。
[334]在运送含有所输送的原材料的集装箱的生产流水线中,提供了设置为在运送同时在显示部分非接触地写入可见图像的写入单元,和设置为擦除写入图像的擦除单元,并且进一步,提供了阅读器/记录器,其被设置为通过发射的电磁波读取粘贴至集装箱的RF-ID中的信息,以及以非接触方式重写信息。另外,在生产流水线中,提供了控制单元,其被配置为:在运送集装箱的同时,通过利用以非接触方式读取的各个信息,自动分选、称重和控制物流配送系统中的物质。
[335]在粘贴至集装箱的带RF-ID的热可逆记录介质中,物品名称、数量等信息被记录在热可逆记录介质和RF-ID标记上,进行检查。在随后的步骤中,对输送的原材料给出加工指令,加工指令信息被记录在热可逆记录介质和RF-ID标记上,制成加工指令,并且加工指令被送入加工过程。接下来,对于加工过的产品,将定购信息记录在热可逆记录介质和RF-ID标签上,作为定购指令。在产品运输后从回收的集装箱读取运输信息,将集装箱和带有RF-ID的热可逆记录介质再次用作运送物品的集装箱和带有RF-ID的热可逆记录介质。
[336]由于信息应用激光以非接触方式被记录在热可逆记录介质上,无需从集装箱等剥离热可逆记录介质就可以进行信息的重写和擦除。而且进一步,信息可以以非接触方式记录在RF-ID标签上,可以对过程进行实时控制,并且RF-ID标签中存储的信息可以同时显示在热可逆记录介质上。
(图像处理器)
[337]本发明的图像处理器用于本发明的图像处理方法中,具有至少激光束发射单元和激光照射强度控制单元,并且根据需要,进一步具有适当选择的其他部件。
—激光束发射单元—
[338]激光束从作为激光束发射单元的激光振荡器发射。对激光束发射单元没有特别的限制,可以根据意图的应用适当选择。例如,通常应用的激光器如CO2激光器、YAG激光器、光纤激光器、激光二极管(LDs)为例。
[339]需要激光振荡器,以获得具有高光强度和高方向性的激光束。例如,将镜放在激光介质的两侧,激光介质被泵激,以供应能量,激发态的原子的数目增加,形成反转分布,激活感应发射。随后,仅光轴方向的光束被选择性放大,且光束的方向性增加,因而激光束从输出镜发出。
[340]对从激光束发射单元发射的激光束的波长没有特别的限制,可根据意图的应用适当选择,然而,激光的波长范围优选为可见区至红外区,就提高图像反差的改进而言,波长范围更优选地为近红外区至红外区。
[341]在可见区中,为了在热可逆记录介质上记录和擦除图像,用于吸收激光束和产生热的添加剂会着色,因此图像反差可能降低。
[342]因为从CO2激光器发射的激光束的波长为10.6μm,其位于远红外区内,并且热可逆记录介质吸收该激光束,因此不需要添加吸收激光束和产生热的添加剂,以便在热可逆记录介质上记录和擦除图像。另外,即使使用具有近红外范围内的波长的激光束时,添加剂有时也小量吸收可见光。因此,不需要添加此类添加剂的CO2激光器的优势在于其能够防止图像反差降低。
[343]发射自YAG激光器、光纤激光器或LD的激光束的波长范围在可见区至近红外区内(数百微米(μm)~1.2μm)。因为现有的热可逆记录介质不吸收该波长范围内的激光束,需要添加吸收激光束并将其转化为热的光热转化材料。然而,由于波长较短,这些激光在能够记录高度精细的图像方面各自具有优势。
[344]此外,由于YAG激光器和光纤激光器为高功率激光器,它们有优势,原因是可增加图像记录速度和图像擦除速度。由于LD的尺寸小,它在减小装置尺寸和降低生产成本方面具有优势。
-光照射强度控制单元-
[345]光照射强度控制单元具有改变激光束的光照射强度的功能。
[346]对光照射强度控制单元位置方面没有特别的限制,只要光照射强度控制单元位于从激光束发射单元发射的激光束的光路中即可。光照射强度控制单元和激光束发射单元之间的距离可根据意图的应用适当调节,然而,光照射强度控制单元优选位于激光束发射单元和下文描述的电流镜(galvanomirror)之间,光照射强度控制单元更优选位于下文描述的光束扩展器和电流镜之间。
[347]光照射强度控制单元优选具有改变激光束的光强度分布的功能,从高斯分布转变为这样的光强度分布:中心部分的光强度低于周边部位的光强度,并且照射激光束的中心部分的光照射强度I1和相对于照射激光束总光能的80%光能划界面处的光照射强度I2满足表达式0.40≤I1/I2≤2.00。应用这种光照射强度控制单元,能够防止热可逆记录介质由于反复记录和擦除而引起的劣化并改进热可逆记录介质的反复耐久性同时维持图像反差。
[348]对光照射强度控制单元没有特别的限制,可根据意图的应用适当选择,然而,优选例如透镜、滤光器、遮片、反射镜和光纤耦合设备为例。其中,优选透镜,因为它们的能量损失小。对于透镜,可以优选应用万花筒(collide scope)、积分仪、光束均化器、非球面波束整形器(强度变换透镜和相位校正透镜的组合)、非球面设备透镜(aspheric device lens)、衍射光学元件等。特别地,优选非球面设备透镜和衍射光学元件。
[349]当应用滤光器或遮片时,可以通过物理切割激光束的中心部分而控制光照射强度。当应用镜时,可以通过应用能够机械改变光束形状的变形镜连同计算机,或者,其反射度或表面凸凹可以被部分改变的反射镜来控制光照射强度。
[350]在具有近红外光或可见光的振荡波长的激光器的情况下,优选应用该激光器,因为光照射强度可以通过光纤耦合而被容易地控制。具有近红外光或可见光的振荡波长的激光器的例子包括激光二极管和固体激光器。
[351]应用光照射强度控制单元控制光照射强度的方法将在下面的本发明图像处理器的描述中描述。
[352]在下文中,将描述应用非球面波束整形器作为光照射强度控制单元控制光照射强度的方法的一个例子。
[353]如图9A所示,当应用强度变换透镜和相位校正透镜的组合时,两个非球面透镜被设置在从激光束发射单元发射的激光束的光路上。随后,通过第一非球面透镜L1从目标位置(距离1)改变光强度,使得I1/I2比小于高斯分布中的I1/I2比(在图9A中,光强度分布是平顶形模式)。其后,为了使光强度改变的激光束平行传输,通过第二非球面透镜L2校正相位。结果是,可以改变表示为高斯分布的光强度分布。
[354]如图9B所示,在发射自激光发射单元的激光束的光路中,可以仅放置强度变换透镜L。在这种情况下,对于表示为高斯分布的入射光束(激光束),光强度分布中中心部分处的光照射强度可以进行转换,使得通过扩散如图9B中高强度部分处(内部部分)X1所表示的光束,以及通过会聚图9B中弱强度的部分处(外部部分)如X2所示光束,使得比值I1/I2变小(在图9B中,光强度分布是平顶形模式)。
[355]进一步地,作为光照射强度控制单元,通过光纤耦合激光二极管和透镜的组合控制光照射强度的方法的一个例子将在下文中说明。
[356]在光纤耦合激光二极管中,由于激光束在纤维中重复反射的同时被传输,从光纤边缘发出的激光束的光强分布将不同于高斯分布,并且将是相应于介于高斯分布和平顶形分布模式之间的中间分布方式的光强分布。作为聚光光学系统,在光纤末端安装多个凸透镜和/或凹透镜的组合装置,使得这种光强分布转变为平顶形分布模式。
[357]在此,本发明的图像处理器的一个例子显示在图10中,主要解释激光束发射单元。在图10所示的本发明图像处理器中,例如,在具有40W输出功率的CO2激光器的激光打标器(LP-440,SUNX Co.Ltd.制造)的光路中,放置切割激光束的中心部分的遮片(没有示出)作为光照射强度控制单元,使得能够控制与激光传送方向相垂直的截面的光强度分布,从而使光强度分布中中心部分的光照射强度变为周边部分的光照射强度。
[358]激光束发射单元中的图像记录/擦除头部件的规格如下:可得的激光输出范围:0.1W~40W;照射距离可动范围:没有特定限制;光点直径:0.18mm~10mm;扫描速度范围:最大为12,000mm/秒;照射范围:110mm×110mm;焦距:185mm。
[359]图像处理器配备有至少激光束发射单元和光照射强度控制单元,并且还可以配备有光学元件、电源控制单元和程序单元。
[361]光学元件包括激光振荡器110作为激光束发射单元、光束扩展器102、扫描单元105和fθ透镜106。
[362]光束扩展器102是设置有多个透镜的光学元件,位于作为激光束发射单元的激光振荡器110和下文将描述的电流镜之间,并且被设置为,以径向扩展发射自激光振荡器110的激光束,以便基本上建立平行激光束。
[360]激光束的扩展率优选为1.5倍至50倍,此时的光束直径优选为3mm至50mm。
[363]扫描单元105包括电流计104和安装至电流计104的电流镜104A。在X轴方向和Y轴方向连接于电流计104的两个电流镜104A被驱动,以高速旋转扫描激光束,从而可以在热可逆记录介质107上记录或擦除图像。为了能够通过光扫描高速进行图像记录和图像擦除,优选使用电流镜扫描方法。电流镜的尺寸取决于光束扩展器扩展的平行激光束的光束直径,其优选范围是3mm至60mm,更优选6mm至40mm。
[364]当平行光束的光束直径过度降低时,应用fθ透镜而聚光的激光束的光点直径可能不充分降低。同时,当平行激光束的光束直径过度增加时,电流镜的尺寸需要增加,并且激光束可能不被高速扫描。
[365]fθ透镜106是这样的透镜:其使得通过使连接于电流计104的电流镜104A等角速度旋转扫描的激光束,在热可逆记录介质107表面上匀速运动。
[366]电源控制单元包括放电用电源(在CO2激光器的情况下)或激发激光介质的光源的驱动电源(YAG激光等)、电流计的驱动电源、冷却电源如Peltiert(珀耳帖)元件、设置为整体控制图像处理装置运转的控制单元等。
[367]程序单元是为了通过触摸板或键盘输入信息,进行图像的记录或擦除,而用于输入激光束强度、激光束扫描速度等条件的单元,也可用于对将要记录的字符等进行制作和编辑。
[368]图像处理方法和图像处理装置分别使得能够在热可逆记录介质上以非接触方式高速反复记录和擦除高对比度图像,所述介质如贴合于容器如波状纤维板的标记,并且可以防止由于反复记录和擦除引起的热可逆记录介质劣化。因此,本发明的图像处理方法和图像处理装置特别适用于物流/配送系统中使用。在这样的情况中,例如,可以在传送带传送波状纤维板期间,在标记上记录图像或擦除图像。因此,所述图像处理方法和图像处理装置缩短运送时间,因为不需要停止生产线。已经贴上标记的波状纤维板可以就这样被再次应用而不需要剥离标记,并且可以在波状纤维板上再次擦除和记录图像。
[369]此外,由于图像处理装置具有设置为改变激光束的光照射强度的光照射强度控制单元,其可以有效防止热可逆记录介质由于反复记录和擦除造成的劣化。
[370]本发明提供了允许解决上述常规问题的图像处理方法,其能够对含有构成图像的起点、终点、重叠部分和直线部分的全部图像线条进行高密度均一记录图像和均一擦除记录图像,并且通过降低由于反复图像记录和图像擦除造成的损伤防止热可逆记录介质的劣化,并且具有热消散效应。本发明也提供了可以优选用于该图像处理方法的图像处理装置。
实施例
[371]下面,本发明将参考本发明的实施例进一步详述,然而,本发明不限于所公开的实施例。
(制备实施例1)
<热可逆记录介质的制备>
[372]如下制备热可逆记录介质,其能够依赖于温度在透明状态和显色态之间可逆改变色调。
基底
[373]厚度为125μm的白色浑浊聚酯膜(TEIJIN DUPONT FILMS JAPANLTD.制造的TETRON FILM U2L98W)被用作基底。
下层
[374]将按质量计30份苯乙烯-丁二烯共聚物(Nippon A&L Inc.制造的PA9159)、按质量计12份聚乙烯醇树脂(Kuraray Co.Ltd制造的Poval PVA 103)、按质量计20份空心颗粒(Matsumoto Yushi-Seiyaku Co.Ltd制造的Microsphere-300)加入按质量计40份水中,制备下层涂布液。
[375]接下来,利用绕线刮棒(wire bar)将得到的下层涂布液涂布在基底表面,在80℃加热施加的涂布液2分钟并干燥,从而形成厚度为20μm的下层。
可逆热敏记录层(记录层)
[376]将按质量计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份的用下述结构式(2)表示的脱色促进剂、按质量计0.5份的用下述结构式(3)表示的脱色促进剂、按质量计10份的50质量%的丙烯酸聚醇溶液(羟基值:200mgKOH/g)和按质量计80份甲基乙基酮磨碎并分散在球磨机中,直至平均粒径约为1μm。
(可逆性显色剂)
(脱色促进剂)
C17H35CONHC18H35 结构式(3)
[377]随后,在其中可逆性显色剂已被磨碎和分散的分散液中,加入按质量计1份的作为无色染料的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(Chiba Specialty Chemicals K.K.制造的IRGANOX565)、按质量计0.03份光热转化材料(NIPPON SHOKUBAI CO.,LTD.制造的EXCOLOR IR-14)和按质量计5份的异氰酸酯(Nippon Polyurethane IndustryCo.Ltd.制造的Collonate HL),充分搅拌,制备记录层涂布液。
[378]随后,利用绕线刮棒,将得到的记录层涂布液施加在其上已形成下层的基底表面,施加的涂布液在100℃加热2分钟,干燥,然后在60℃固化24小时,形成厚度为11μm的记录层。
中间层
[379]将按质量计3份的50质量%的丙烯酸聚醇树脂溶液(Mitsubishi RayonCo.,Ltd.制造的LR327)、按质量计7份的30质量%的氧化锌细粒分散液(SumitomoCement Co.Ltd.制造的ZS303)、按质量计1.5份的异氰酸酯(Nippon PolyurethaneIndustry Co.Ltd.制造的Collonate HL)和按质量计7份的甲基乙基酮充分搅拌,制备中间层涂布液。
[380]接下来,利用绕线刮棒,将中间层涂布液涂布在已经形成了下层和记录层的基底表面,施加的涂布液在90℃加热1分钟,干燥,随后在60℃加热2小时,形成厚度为2μm的中间层。
保护层
[381]将按质量计3份的季戊四醇六丙烯酸酯(Nippon Kayaku Co.Ltd.制造的KAYARAD DPHA)、按质量计3份的氨基甲酸乙酯丙烯酸酯低聚物(NegamiChemical Industrial Co.Ltd.制造的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.制造的KAYARAD DPCA-120)、按质量计1份的二氧化硅(Mizusawa Chmical Industres Co.,Ltd.制造的P-526)、按质量计0.5份的光聚合引发剂(Chiba-Geigy Japan Co.,Ltd制造的Irgacure 184)和按质量计11份的异丙基醇在球磨机中搅拌,直至平均粒径变为约3μm,以制备保护层涂布液。
[382]接下来,用绕线刮棒将保护层涂布液涂布到已经形成了下层、记录层和中间层的基底表面。施加的涂布液在90℃加热1分钟,干燥,随后用80W/cm的紫外线灯交联,由此形成厚度4μm的保护层。
背层
[383]在球磨机中,将按质量计7.5份的季戊四醇六丙烯酸酯(Nippon KayakuCo.Ltd.制造的KAYARAD DPHA)、按质量计2.5份的氨基甲酸乙酯丙烯酸酯低聚物(Negami Chemical Industrial Co.Ltd.制造的Art Resin UN-3320HA)、按质量计2.5份的针状导电性氧化钛(Ishihara Industry Co.Ltd.制造的FT-3000,长轴=5.15μm,短轴=0.27μm,组分:锑搀杂氧化锡涂敷的氧化钛)、按质量计0.5份的光聚合引发剂(Nihon Ciba-Geigy Japan Co.,Ltd制造的Irgacure 184)和按质量计13份的异丙醇充分搅拌,制备背层涂布液。
[384]接下来,利用绕线刮棒,将背层涂布液涂布到基底表面,在基底的相反表面已经形成了记录层、中间层和保护层。施加的涂布液在90℃加热1分钟,干燥,随后用80W/cm的紫外灯交联,形成厚度4μm的背层。由于上述处理,制备实施例1中的热可逆记录介质被制备。
(制备实施例2)
<热可逆记录介质的制备>
[385]如下制备热可逆记录介质,其依赖于温度能够在透明态和显色态之间改变色调。
基底
[386]厚度为175μm的透明PET膜(Toray Industries,Inc.制造的Lumilar175-T12)被用作载体。
可逆性热敏记录层(记录层)
[387]在其中按质量计26份的氯乙烯共聚物(Zeon Corporation制造的M110)溶解在按质量计210份的甲基乙基酮中的树脂溶液中,加入按质量计3份的用下述结构式(5)表示的低分子有机物质和按质量计7份的山嵛酸二十二烷酯(dococylbehenate)。将直径2mm的陶瓷珠置于玻璃瓶中,将制备的溶液倒入其中。使用涂料摇动器(Asada Tekko Co.,Ltd)分散48小时,制备均匀的分散液。
[388]随后,将按质量计0.07份的光热转化材料(NIPPON SHOKUBAI CO.,LTD.制造的EXCOLOR IR-14)和按质量计4份的异氰酸酯化合物(NipponPolyurethane Industry Co.Ltd.制造的Collonate 2298-90T)加入到得到的分散液中,制备热敏记录层涂布液。
[389]然后,将得到的热敏记录层涂布液涂布到基底(具有磁记录层的PET膜粘性层)表面,加热所施加的涂布液,干燥,之后在65℃保存24小时进行交联,从而形成厚度10μm的热敏记录层。
保护层
[390]利用绕线刮棒在热敏记录层上施加溶液,所述溶液由按质量计10份的75%氨基甲酸乙酯丙稀酸酯紫外线可固化树脂的乙酸丁酯溶液(Dainippon Ink andChmicals,Inc.制造的Unidick C7-157)和按质量计10份的异丙醇组成,加热,干燥,然后通过利用80W/cm的高压汞灯,进行紫外线照射,使其固化,形成厚度3μm的保护层。经过上述处理,制备实施例2的热可逆记录介质被制备。
(实施例1)
[391]利用制备实施例1的热可逆记录介质,如下所述进行图像处理操作,从而评价所述热可逆记录介质的反复耐久性。表1显示了评价结果。注意,在记录和擦除时,热可逆记录介质的周围温度保持在25℃。
-图像记录步骤-
[392]作为激光器,使用配备有聚光器光学系统f100的140W的光纤耦合高功率激光二极管器件(NBT-S140mk II,由Jena Optics GmbH制造;中心波长:808nm,光纤芯直径:600μm,透镜NA:0.22),并且控制该激光二极管器件,使得激光束的输出功率为10W,照射距离为91mm,以及光点直径为大约0.55mm。利用该激光二极管器件,根据如在图3A中所图解的记录方法,将字符“X”记录在制备实施例1的热可逆记录介质上,XY台的输送速度是1,200mm/s。具体而言,如在图3A中所示,图像1以D1方向记录,其状态为在重叠部分T处形成间隙。此时,激光束的照射停止,激光束照射的焦点被移动至图像线条2的起点,然后,在D2方向记录图像线条2,使得图像线条2在重叠部分T处经过所述间隙。
[393]此时,测量激光束的光强分布,I1/I2比为1.75。
[394]发现,在记录的字符“X”中,如在图2中所示的“L”是0.1mm,“R”是0.32mm,并且满足表达式(-1/3)R<L<R。
-图像擦除步骤-
[395]随后,控制激光设备,使得激光束的输出功率是15W,照射距离是86mm,光点直径是3.0mm。利用该激光设备,擦除记录在热可逆记录介质上的字符“X”,XY台的输送速度是1,200mm/s。
<反复耐久性评价>
[396]反复进行图像记录步骤和图像擦除步骤,并且在最后一次,进行图像擦除步骤。然后,测量和评价字符“X”的重叠部分处以及直线中的反射密度,所述直线不包括已经从热可逆记录介质上擦除的图像擦除部分的重叠部分。如下测量反射密度。用扫描仪(CANOSCAN4400,由Canon Inc.制造)在Gray Scale(由KodakAG.制造)上得到灰度标图像数据,将所得到的数字灰度值与用反射比密度计(RD-914,由Macbeth Co.制造)测定的密度产生关联。具体而言,用扫描仪获得曾记录图像并擦除的擦除部分的灰度标图像数据,随后将得到的灰度标图像数据的数字灰度标转变为密度值,该密度值被认为是反射密度值。
[397]在本发明中,当对具有热可逆记录层——其含有树脂和有机低分子物质——的热可逆记录介质进行评价,并且擦除部分的密度是0.15或以上时,认为能够擦除所记录的图像,而当对具有热可逆记录层——其含有无色染料和可逆显色剂——的热可逆记录介质进行评价,并且擦除部分的密度是0.15或以下时,认为能够擦除所记录的图像。注意,在具有热可逆记录层——其含有树脂和有机低分子物质——的热可逆记录介质的情况下,在将黑色纸片(O.D.值=1.7)放置在热可逆记录介质之下后测量反射密度。
[398]重复进行图像记录步骤和图像擦除步骤,图像记录/图像擦除的每10次间隔处测定热可逆记录介质上的擦除部分的反射密度,确定记录图像未被完全擦除之前的擦除次数。表1显示了结果。
<激光束强度分布的测定>
[399]根据下列方法进行激光束强度分布的测定。
[400]当应用激光二极管作为激光器时,首先,设置激光束分析仪(SCORPIONSCOR-20SCM,由Point Grey Research Co.制造),使得照射距离被调节为,与在热可逆记录介质上进行记录的位置相同,用分光器——由透射镜联合滤光器组成(BEAMSTAR-FX-BEAM SPLITTER,OPHIR Co.制造)——衰减激光束,使得激光束的输出功率是3×10-6,用激光束分析仪测定激光束的光强度。随后,对得到的激光束强度进行三维作图,从而获得激光束的光强分布。
[401]当应用CO2激光器设备作为激光器时,用Zn-Se光楔(Wedge)(LBS-100-IR-W,Spiricon Inc.制造)和CaF2滤光器(LBS-100-IR-F,Spiricon Inc.制造)衰减从CO2激光器设备发射的激光束,用高功率激光束分析仪(LPK-CO2-16,Spiricon Inc.制造)测定激光束的光强度。
(实施例2)
[402]作为激光器,使用配备有聚光器光学系统fθ100(焦距:150mm)的140W的光纤耦合高功率激光二极管器件(LIMO25-F 100-DL808,由LIMO制造;中心波长:808nm,光纤芯直径:100μm,透镜NA:0.11),并且控制该激光二极管器件,使得激光束的输出功率为10W,照射距离为150mm,以及光点直径为大约0.75mm。利用该激光二极管器件,根据如在图3A中所图解的记录方法,在1,200mm/s的电流镜扫描速度下,将字符“X”记录在制备实施例1的热可逆记录介质上。具体而言,如在图3A中所示,图像1以D1方向记录,其状态为在重叠部分T处形成间隙。此时,激光束的照射停止,激光束照射的焦点被移动至图像线条2的起点,然后,在D2方向记录图像线条2,使得图像线条2在重叠部分T处经过所述间隙。
[403]此时,测量以基本垂直于激光束前进方向的方向所照射的激光束截面上的光强分布,I1/I2比为1.65。
[404]发现,在记录字符“X”中,如在图2中所示的“L”是0.1mm,“R”是0.32mm,并且满足表达式(-1/3)R<L<R。
[405]在图像擦除步骤中,控制激光二极管设备,使得激光束的输出功率是20W,照射距离是195mm,光点直径是约3mm,以及扫描速度是1,000mm/s,并且以0.59mm的间隔线性扫描激光束,同时将记录图像擦除。
[406]除上述之外的条件与实施例1中所用的那些相同,对热可逆记录介质的反复耐久性进行评价。表1显示了评价结果。
(实施例3)
[407]以与实施例2相同的方式进行图像记录和图像擦除,只是用制备实施例2的热可逆记录介质代替制备实施例1的热可逆记录介质,图像记录步骤中的激光束输出功率变为8W,图像擦除步骤中的激光束输出功率变为16W。以与实施例2相同的方式评价热可逆记录介质的反复耐久性。表1显示了评价结果。
[408]发现,在记录的字符“X”中,如在图2中所示的“L”是0.1mm,“R”是0.32mm,并且满足表达式(-1/3)R<L<R。
(实施例4)
[409]以与实施例2相同的方式进行图像记录和图像擦除,只是在图像记录步骤中,根据如在图3B中图解的记录方法记录字符“X”。以与实施例2相同的方式评价热可逆记录介质的反复耐久性。表1显示了评价结果。
[410]如在图3B图解的记录方法中,图像线条1在D1方向记录。此时,激光束的照射停止,激光束照射的焦点被移动至图像线条2的起点,然后,在D2方向记录图像线条2,其状态为在重叠部分T处形成间隙。
[411]发现,在记录的字符“X”中,如在图2中所示的“L”是0.1mm,“R”是0.32mm,并且满足表达式(-1/3)R<L<R。
(实施例5)
[412]以与实施例2相同的方式进行图像记录和图像擦除,只是在图像记录步骤中,焦距变为160mm以及激光束的输出功率变为11W。结果是,在基本垂直于激光束前进方向的方向所照射的激光束截面上的光强分布中,I1/I2比为2.00。发现,在记录的字符“X”中,如在图2中所示的“L”是0.1mm,“R”是0.32mm,并且满足表达式(-1/3)R<L<R。除上述条件之外的条件与实施例2中所用的那些相同,对热可逆记录介质的反复耐久性进行评价。表1显示了评价结果。
(实施例6)
[413]以与实施例2相同的方式进行图像记录和图像擦除,只是在图像记录步骤中,焦距变为144mm以及激光束的输出功率变为13W。结果是,在基本垂直于激光束前进方向的方向所照射的激光束截面上的光强分布中,I1/I2比为0.40。发现,在记录的字符“X”中,如在图2中所示的“L”是0.13mm,“R”是0.40mm,并且满足表达式(-1/3)R<L<R。除上述条件之外的条件与实施例2中所用的那些相同,对热可逆记录介质的反复耐久性进行评价。表1显示了评价结果。
(实施例7)
[414]以与实施例2相同的方式进行图像记录和图像擦除,只是在图像记录步骤中,焦距变为158mm以及激光束的输出功率变为11W。结果是,在基本垂直于激光束前进方向的方向所照射的激光束截面上的光强分布中,I1/I2比为1.85。发现,在记录的字符“X”中,如在图2中所示的“L“是0.10mm,“R”是0.32mm,并且满足表达式(-1/3)R<L<R。除上述条件之外的条件与实施例2中所用的那些相同,对热可逆记录介质的反复耐久性进行评价。表1显示了评价结果。
(实施例8)
[415]以与实施例2相同的方式进行图像记录和图像擦除,只是在图像记录步骤中,焦距变为145mm以及激光束的输出功率变为13W。结果是,在基本垂直于激光束前进方向的方向所照射的激光束截面上的光强分布中,I1/I2比为0.55。发现,在记录的字符“X”中,如在图2中所示的“L”是0.13mm,“R”是0.40mm,并且满足表达式(-1/3)R<L<R。除上述条件之外的条件与实施例2中所用的那些相同,对热可逆记录介质的反复耐久性进行评价。表1显示了评价结果。
(实施例9)
[416]以与实施例2相同的方式进行图像记录和图像擦除,只是在图像记录步骤和图像擦除步骤中,热可逆记录介质的周围温度保持在30℃,以及激光束的输出功率设定的与实施例1相同。以与实施例2相同的方式评价热可逆记录介质的反复耐久性。表1显示了评价结果。除上述条件之外的条件与实施例2中所用的那些相同,对热可逆记录介质的反复耐久性进行评价。表1显示了评价结果。
(实施例10)
[417]以与实施例2相同的方式进行图像记录和图像擦除,只是在实施例1的图像记录步骤和图像擦除步骤中,热可逆记录介质的周围温度保持在30℃,以及激光束的输出功率降低10%。以与实施例2相同的方式评价热可逆记录介质的反复耐久性。表1显示了评价结果。
(实施例11)
<热可逆记录介质的制备>
[418]以与制备实施例1相同的方式制造制备实施例3的热可逆记录介质,只是在制备实施例3的热可逆记录介质的制备中不使用制备实施例1中所用的光热转化材料。
<图像记录步骤>
[419]使用配备有输出功率为40W的CO2激光器的激光打标机(LP-400,SUNX Co.,Ltd制造),将用于切割激光束中心部分的遮片引入激光束的光路中,控制激光打标机,使得在基本垂直于激光束前进方向的方向上的截面上的光强度分布中,I1/I2比为1.60。
[420]接下来,控制激光打标机,使得激光束的输出功率为14.0W,照射距离是198mm,光点直径是0.65mm,扫描速度是1,000mm/s。利用激光打标机,根据如图3A图解的记录方法,将字符“X”记录在制备实施例3的热可逆记录介质上。
[421]发现,在记录的字符“X”中,如在图2中所示的“L”是0.1mm,“R”是0.35mm,并且满足表达式(-1/3)R<L<R。
<图像擦除步骤>
[422]随后,将用于切割激光束中心部分的遮片从激光束的光路中移走,然后控制激光打标机,使得激光束的输出功率为22W,照射距离是155mm,光点直径是约2mm,扫描速度是3,000mm/s。然后,将记录在热可逆记录介质上的字符“X”擦除。
[423]以与实施例1相同的方式评价热可逆记录介质的反复耐久性。表1显示了评价结果。
(实施例12)
<热可逆记录介质的制备>
[424]以与制备实施例2相同的方式制造制备实施例4的热可逆记录介质,只是在制备实施例4的热可逆记录介质的制备中不使用光热转化材料。
<图像记录步骤>
[425]使用配备有输出功率为40W的CO2激光器的激光打标机(LP-400,SUNX Co.,Ltd制造),将用于切割激光束中心部分的遮片引入激光束的光路中,控制激光打标机,使得在激光束光照射分布中I1/I2比为1.60。
[426]接下来,控制激光打标机,使得激光束的输出功率为12.0W,照射距离是198mm,光点直径是0.65mm,扫描速度是1,000mm/s。利用激光打标机,根据如图3A图解的记录方法,将字符“X”记录在制备实施例4的热可逆记录介质上。
[427]发现,在记录的字符“X”中,如在图2中所示的“L”是0.1mm,“R”是0.35mm,并且满足表达式(-1/3)R<L<R。
<图像擦除步骤>
[428]随后,将用于切割激光束中心部分的遮片从激光束的光路中移走,然后,控制激光打标机,使得激光束的输出功率为17W,照射距离是155mm,光点直径是约2mm,扫描速度是3,000mm/s。然后,将记录在热可逆记录介质上的字符“X”擦除。
[429]接下来,以与实施例1相同的方式评价热可逆记录介质的反复耐久性。表1显示了评价结果。
(比较实施例1)
[430]以与实施例2相同的方式进行图像记录和图像擦除,除了在图像记录步骤中,根据如图3C图解的记录方法,记录字符“X”。以与实施例2相同的方式评价热可逆记录介质的反复耐久性。表1示出了评价结果。
[431]如在图3C图解的记录方法中,首先,图像线条1在D1方向记录。此时,激光束的照射停止,激光束照射的焦点被移动至图像线条2的起点,然后图像线条2在D2方向记录。图像线条1与图像线条2在重叠部分T处相交。结果是,发现,如在图2中所示的“L”小于零,并且不满足表达式(-1/3)R<L<R。
(比较实施例2)
[432]以与实施例2相同的方式进行图像记录和图像擦除,只是在记录步骤中,当根据如图3A图解的记录方法记录字符“X”时,记录图像,使得如在图2中所示的“L”是-0.12mm以及“R”是0.32mm,不满足表达式(-1/3)R<L<R。以与实施例2相同的方式评价热可逆记录介质的反复耐久性。表1示出了评价结果。
(比较实施例3)
[433]以与实施例2相同的方式进行图像记录和图像擦除,只是在图像记录步骤中,焦距变为163mm,以及激光束的输出功率变为11W。结果是,在激光束的光强分布中,I1/I2比为2.05。发现,在记录的字符“X”中,如在图2中所示的“L”是0.1mm,“R”是0.32mm,并且满足表达式(-1/3)R<L<R。除上述条件之外的条件与实施例2中所用的那些相同,对热可逆记录介质的反复耐久性进行评价。表1显示了评价结果。
(比较实施例4)
[434]以与实施例2相同的方式进行图像记录和图像擦除,只是在图像记录步骤中,焦距变为143mm,以及激光束的输出功率变为14W。结果是,在激光束的光强分布中,I1/I2比为0.34。发现,在记录的字符“X”中,如在图2中所示的“L”是0.13mm,“R”是0.41mm,并且满足表达式(-1/3)R<L<R。除上述条件之外的条件与实施例2中所用的那些相同,并对热可逆记录介质的反复耐久性进行评价。表1显示了评价结果。
(比较实施例5)
[435]以与实施例3相同的方式进行图像记录和图像擦除,只是在图像记录步骤中,根据如图3C图解的记录方法,记录字符“X”。以与实施例1相同的方式评价热可逆记录介质的反复耐久性。表1示出了评价结果。
[436]如在图3C图解的记录方法中,图像线条1首先在D1方向记录。此时,激光束的照射停止,激光束照射的焦点被移动至图像线条2的起点,然后,在D2方向记录图像线条2。图像线条1与图像线条2在重叠部分T处相交。结果是,发现“L”小于零,并且不满足表达式(-1/3)R<L<R。
表1
可反复重写次数 | 记录时的I1/I2 | ||
在重叠部分 | 在直线部分 | ||
实施例1 | 450 | 520 | 1.75 |
实施例2 | 510 | 560 | 1.65 |
实施例3 | 610 | 650 | 1.65 |
实施例4 | 490 | 550 | 1.65 |
实施例5 | 310 | 370 | 2.00 |
实施例6 | 300 | 370 | 0.40 |
实施例7 | 370 | 440 | 1.85 |
实施例8 | 370 | 430 | 0.55 |
实施例9 | 170 | 310 | 1.65 |
实施例10 | 500 | 580 | 1.65 |
实施例11 | 380 | 460 | 1.60 |
实施例12 | 480 | 560 | 1.60 |
比较实施例1 | 10 | 550 | 1.65 |
比较实施例2 | 100 | 560 | 1.65 |
比较实施例3 | 110 | 220 | 2.05 |
比较实施例4 | 190 | 250 | 0.34 |
比较实施例5 | 10 | 650 | 1.65 |
[437]在下文中,将参考实施例进一步详细地描述根据本发明第五实施方式的图像处理方法和图像处理装置。
(实施例13)
[438]利用制备实施例1的热可逆记录介质,如下所述进行图像处理,并评价所述热可逆记录介质的反复耐久性。表2显示了评价结果。注意,在图像记录步骤和图像擦除步骤中,热可逆记录介质的周围温度保持在25℃。
<图像记录步骤>
[439]作为激光器,使用配备有聚光器光学系统f100的140W的光纤耦合高功率激光二极管器件(NBT-S140mk II,由Jena Optics GmbH制造;中心波长:808nm,光纤芯直径:600μm,透镜NA:0.22),并且控制该激光二极管器件,使得激光束的输出功率为12W,照射距离为91mm,以及光点直径为大约0.55mm。利用该激光二极管器件,根据如在图3A中所图解的记录方法,将字符“X”记录在制备实施例1的热可逆记录介质上,XY台的输送速率为1,200mm/s。具体而言,如在图3A中所示,图像1以D1方向记录,其状态为在重叠部分T处形成间隙。此时,激光束的照射停止,激光束照射的焦点被移动至图像线条2的起点,然后,在D2方向记录图像线条2,使得图像线条2在重叠部分T处经过所述间隙。
[440]此时,利用激光束轮廓仪BEAMON(Duma Optronics Ltd.制造),测量以基本垂直于激光束前进方向的方向所照射的激光束截面上的光强度分布。结果是,得到如图12中所示的光强分布曲线。此外,图11C中示出了光强分布进行一次微分的微分曲线(X’)以及光强分布进行二次微分的微分曲线(X”)。这些图显示,在中心部分处的光照射强度是周边部分处光照射强度的1.2倍。
[441]发现,在记录的字符“X”中,如在图2中所示的“L”是0.1mm,“R”是0.4mm,并且满足表达式(-1/3)R<L<R。
-图像擦除步骤-
[442]随后,控制激光二极管设备,使得激光束的输出功率是15W,照射距离是86mm,光点直径是3.0mm。利用该激光设备,在1,200mm/s的XY台输送速率下,记录在热可逆记录介质上的字符“X”被擦除。
[443]此时,利用激光束轮廓仪BEAMON(Duma Optronics Ltd.制造),测量以基本垂直于激光束前进方向的方向所照射的激光束截面上的光强分布。结果是,得到如图13中所示的光强分布曲线。此外,图11D中示出了光强分布进行一次微分的微分曲线(X’)以及光强分布进行二次微分的微分曲线(X”)。这些图显示,在中心部分处的光照射强度是周边部分处光照射强度的0.8倍。
<反复耐久性评价>
[444]图像记录步骤和图像擦除步骤分别重复进行50次、300次和1,000次,如下评价热可逆记录介质上重叠部分以及重叠部分之外的其它部分处的记录图像和擦除图像。对于图像评价方法,当背景密度、图像密度和擦除密度分别由“Ai”、“Ar”和“Ae”表示,通过计算等式(Ae-Ai)/(Ar-Ai)=C,对记录图像和擦除图像进行评价。C值越小,反复耐久性越优选。基于下面的标准对各图像进行评级。用扫描仪获得各图像数据,然后经历密度校正(density proof),从而测量背景密度、图像密度和擦除密度。
[评价标准]
A:C<2%
B:2%≤C<10%
C:10%≤C<20%
D:20%≤C
(实施例14)
[445]以与实施例13相同的方式进行图像记录和图像擦除,只是用制备实施例2的热可逆记录介质代替制备实施例1的热可逆记录介质。以与实施例13相同的方式评价热可逆记录介质的反复耐久性。表2显示了评价结果。
[446]发现,在记录的字符“X”中,如在图2中所示的“L”是0.1mm,“R”是0.4mm,并且满足表达式(-1/3)R<L<R。
(实施例15)
[447]以与实施例13相同的方式进行图像记录和图像擦除,只是在记录步骤中,根据如图3B图解的记录方法,记录字符“X”。以与实施例13相同的方式评价热可逆记录介质的反复耐久性。表2示出了评价结果。
[448]如在图3B图解的记录方法中,图像线条1在D1方向记录。此时,激光束的照射停止,激光束照射的焦点被移动至图像线条2的起点,然后,在D2方向记录图像线条2,其状态为在重叠部分T处形成间隙。
[449]发现,在记录的字符“X”中,如在图2中所示的“L”是0.1mm,“R”是0.4mm,并且满足表达式(-1/3)R<L<R。
(实施例16)
[450]以与实施例13相同的方式进行图像记录和图像擦除,除了在图像记录步骤中,将用于切割激光束中心部分的遮片引入激光束的光路中,并控制激光二极管设备,使得在基本垂直于激光束前进方向的方向上的激光束截面上的光强分布中,激光束中心部分处的光照射强度是其周边部分处的光照射强度的0.5倍。除上述条件之外的条件与实施例13中所用的那些相同,并对热可逆记录介质的反复耐久性进行评价。表2显示了评价结果。
(实施例17)
[451]以与实施例13相同的方式进行图像记录和图像擦除,除了在图像记录步骤和图像擦除步骤中,热可逆记录介质的周围温度保持在30℃。注意,图像记录步骤和图像擦除步骤中的激光束输出功率与实施例13中的相同。除上述条件之外的条件与实施例13中所用的那些相同,对热可逆记录介质的反复耐久性进行评价。表2显示了评价结果。
(实施例18)
[452]以与实施例13相同的方式进行图像记录和图像擦除,除了在图像记录步骤和图像擦除步骤中,热可逆记录介质的周围温度保持在30℃,以及激光束输出功率降低10%。除上述条件之外的条件与实施例13中所用的那些相同,对热可逆记录介质的反复耐久性进行评价。表2显示了评价结果。
(实施例19)
<热可逆记录介质的制备>
[453]以与制备实施例1相同的方式制备制备实施例3中的热可逆记录介质,只是在制备实施例3中的热可逆记录介质制备中不使用光热转化材料。
<图像记录步骤>
[454]使用配备有输出功率为40W的CO2激光器的激光打标机(LP-400,SUNX Co.,Ltd制造),将用于切割激光束中心部分的遮片引入激光束的光路中,控制激光打标机,使得在基本垂直于激光束前进方向的方向上的激光束截面上的光强分布中,激光束中心部分处的光照射强度是其周边部分处的光照射强度的0.5倍。
[455]接下来,控制激光打标机,使得激光束的输出功率为15.0W,照射距离是201mm,光点直径是0.70mm,扫描速度是1,000mm/s。利用激光打标机,根据如图3A图解的记录方法,将字符“X”记录在制备实施例3的热可逆记录介质上。
[456]发现,在记录的字符“X”中,如在图2中所示的“L”是0.1mm,“R”是0.4mm,并且满足表达式(-1/3)R<L<R。
<图像擦除步骤>
[457]随后,将用于切割激光束中心部分的遮片从激光束的光路中移走,然后,控制激光打标机,使得激光束的输出功率为22W,照射距离是155mm,光点直径是约2mm,扫描速度是3,000mm/s。然后,将记录在热可逆记录介质上的字符“X”擦除。
[458]接下来,以与实施例13相同的方式评价热可逆记录介质的反复耐久性。表2显示了评价结果。
(比较实施例6)
[459]以与实施例13相同的方式进行图像记录和图像擦除,除了在记录步骤中,根据如图3C图解的记录方法,记录字符“X”。以与实施例13相同的方式评价热可逆记录介质的反复耐久性。表2示出了评价结果。
[460]如在图3C图解的记录方法中,首先,图像线条1在D1方向记录。此时,激光束的照射停止,激光束照射的焦点被移动至图像线条2的起点,然后,在D2方向记录图像线条2。图像线条1在重叠部分T处与图像线条2相交。结果是,发现,如在图2中所示的“L”小于零,并且不满足表达式(-1/3)R<L<R。
(比较实施例7)
[461]以与实施例13相同的方式进行图像记录和图像擦除,只是在记录步骤中,当根据如图3A图解的记录方法记录字符“X”时,记录图像,使得如在图2中所示的“L”是-0.15mm以及“R”是0.4mm,并且不满足表达式(-1/3)R<L<R。以与实施例13相同的方式评价热可逆记录介质的反复耐久性。表2示出了评价结果。
(比较实施例8)
[462]以与实施例13相同的方式进行图像记录和图像擦除,除了在图像记录步骤中,根据如图3C图解的记录方法,记录字符“X”。以与实施例13相同的方式评价热可逆记录介质的反复耐久性。表2示出了评价结果。
[463]如在图3C图解的记录方法中,图像线条1在D1方向记录。此时,激光束的照射停止,激光束照射的焦点被移动至图像线条2的起点,然后,在D2方向记录图像线条2。图像线条1在重叠部分T处与图像线条2相交。结果是,发现,如在图2中所示的“L”小于零,并且不满足表达式(-1/3)R<L<R。
表2
重写50次之后 | 重写300次之后 | 重写1,000次之后 | ||||
在重叠部分处 | 在直线部分处 | 在重叠部分处 | 在直线部分处 | 在重叠部分处 | 在直线部分处 | |
实施例13 | A | A | B | A | B | B |
实施例14 | A | A | B | A | B | B |
实施例15 | A | A | B | A | C | B |
实施例 | A | A | A | A | A | A |
16 | ||||||
实施例17 | B | A | C | B | D | C |
实施例18 | A | A | B | A | B | B |
实施例19 | A | A | A | A | A | A |
比较实施例6 | C | A | D | A | D | B |
比较实施例7 | B | A | C | A | D | B |
比较实施例8 | C | A | D | A | D | B |
[464]因为本发明的图像记录方法和图像处理装置分别能够在热可逆记录介质——如贴合于容器如波状纤维板的标记——上以非接触方式高速反复记录和擦除高反差图像,和防止反复的图像记录和图像擦除造成的热可逆记录介质劣化,所述图像处理方法和图像处理装置可以广泛用于出入票据、冷冻食物容器、工业制品、各种药品容器的粘着物,和用于物流管理用途和制造过程管理用途的大屏幕和各种显示器,并且可以特别适用于工厂中的物流/配送系统和过程管理系统。
Claims (25)
1.图像处理方法,其包括下述任意之一:
通过用激光束照射和加热热可逆记录介质,在所述热可逆记录介质上记录图像,所述热可逆记录介质能够可逆地改变其依赖于温度的透明度和色调中的任何一种,以及
通过加热所述热可逆记录介质,擦除记录在所述热可逆记录介质上的所述图像,
其中在所述图像记录中照射的激光束中心位置处的光照射强度I1和照射激光束的总光能的80%光能划界面上的光照射强度I2,满足表达式0.40≤I1/I2≤2.00;以及在所述图像记录中,在重叠部分——其中构成图像的多个图像线条中的第一图像线条与第二图像线条重叠,所述第一图像线条与所述第二图像线条的任意之一将不被记录。
2.根据权利要求1所述的图像处理方法,其中在所述图像记录和所述图像擦除的任意之一中,检测所述热可逆记录介质的温度以及其周围温度中的至少一个,以控制被辐射到所述热可逆记录介质的激光束的照射条件。
3.根据权利要求1所述的图像处理方法,其中所述第一图像线条和所述第二图像线条分别是构成字符、符号和图表的任意一种的线条。
4.根据权利要求1所述的图像处理方法,其中所述热可逆记录介质在基底上至少具有热可逆记录层,并在第一特定温度和高于所述第一特定温度的第二特定温度之间可逆地改变其透明度和色调中的任何一种。
5.根据权利要求1所述的图像处理方法,其中所述热可逆记录介质在基底上至少具有可逆热敏记录层,并且所述可逆热敏记录层含有树脂和有机低分子物质。
6.根据权利要求1所述的图像处理方法,其中所述热可逆记录介质在基底上至少具有可逆热敏记录层,并且所述可逆热敏记录层含有无色染料和可逆显色剂。
7.图像处理方法,其包括下述任意之一:
通过用激光束照射和加热热可逆记录介质,在所述热可逆记录介质上记录图像,所述热可逆记录介质能够可逆地改变其依赖于温度的透明度和色调中的任何一种,以及
通过加热所述热可逆记录介质,擦除记录在所述热可逆记录介质上的所述图像,
其中在所述图像记录中,在重叠部分——其中构成图像的多个图像线条中的第一图像线条与第二图像线条重叠,所述第一图像线条与所述第二图像线条中的任何一个将不被记录,以及当所述第一图像线条将被记录并且之后所述第二图像线条将被记录时,所述第一图像线条将不被记录在所述重叠部分处。
8.根据权利要求7所述的图像处理方法,其中在所述图像记录和所述图像擦除的任意之一中,检测所述热可逆记录介质的温度以及其周围温度中的至少一个,以控制被辐射到所述热可逆记录介质的激光束的照射条件。
9.根据权利要求7所述的图像处理方法,其中所述第一图像线条和所述第二图像线条分别是构成字符、符号和图表的任意一种的线条。
10.根据权利要求7所述的图像处理方法,其中所述热可逆记录介质在基底上至少具有热可逆记录层,并在第一特定温度和高于所述第一特定温度的第二特定温度之间可逆地改变其透明度和色调中的任何一种。
11.根据权利要求7所述的图像处理方法,其中所述热可逆记录介质在基底上至少具有可逆热敏记录层,并且所述可逆热敏记录层含有树脂和有机低分子物质。
12.根据权利要求7所述的图像处理方法,其中所述热可逆记录介质在基底上至少具有可逆热敏记录层,并且所述可逆热敏记录层含有无色染料和可逆显色剂。
13.图像处理方法,其包括下述任意之一:
通过用激光束照射和加热热可逆记录介质,在所述热可逆记录介质上记录图像,所述热可逆记录介质能够可逆地改变其依赖于温度的透明度和色调中的任何一种,以及
通过加热所述热可逆记录介质,擦除记录在所述热可逆记录介质上的所述图像,
其中在所述图像记录中,在重叠部分——其中构成图像的多个图像线条中的第一图像线条与第二图像线条重叠,所述第一图像线条与所述第二图像线条的任意之一将不被记录,以及当图像线条不被记录的所述重叠部分处的图像线条边缘与所述重叠部分处记录的另一图像线条之间的距离用“L”表示,而在所述重叠部分记录的图像线条的宽度用“R”表示时,满足表达式(-1/3)R<L<R。
14.根据权利要求13所述的图像处理方法,其中在所述图像记录和所述图像擦除的任意之一中,检测所述热可逆记录介质的温度以及其周围温度中的至少一个,以控制被辐射到所述热可逆记录介质的激光束的照射条件。
15.根据权利要求13所述的图像处理方法,其中所述第一图像线条和所述第二图像线条分别是构成字符、符号和图表的任意一种的线条。
16.根据权利要求13所述的图像处理方法,其中所述热可逆记录介质在基底上至少具有热可逆记录层,并在第一特定温度和高于所述第一特定温度的第二特定温度之间可逆地改变其透明度和色调中的任何一种。
17.根据权利要求13所述的图像处理方法,其中所述热可逆记录介质在基底上至少具有可逆热敏记录层,并且所述可逆热敏记录层含有树脂和有机低分子物质。
18.根据权利要求13所述的图像处理方法,其中所述热可逆记录介质在基底上至少具有可逆热敏记录层,并且所述可逆热敏记录层含有无色染料和可逆显色剂。
19.图像处理方法,其包括下述任意之一:
通过用激光束照射和加热热可逆记录介质,在所述热可逆记录介质上记录图像,所述热可逆记录介质的能够可逆地改变其依赖于温度的透明度和色调中的任何一种,以及
通过加热所述热可逆记录介质,擦除记录在所述热可逆记录介质上的所述图像,
其中发射激光束的激光器是CO2激光器,以及在所述图像记录中,在重叠部分——其中构成图像的多个图像线条中的第一图像线条与第二图像线条重叠,所述第一图像线条与所述第二图像线条的任意之一将不被记录。
20.根据权利要求19所述的图像处理方法,其中在所述图像记录和所述图像擦除的任意之一中,检测所述热可逆记录介质的温度以及其周围温度中的至少一个,以控制被辐射到所述热可逆记录介质的激光束的照射条件。
21.根据权利要求19所述的图像处理方法,其中所述第一图像线条和所述第二图像线条分别是构成字符、符号和图表的任意一种的线条。
22.根据权利要求19所述的图像处理方法,其中所述热可逆记录介质在基底上至少具有可逆热敏记录层,并且所述可逆热敏记录层含有树脂和有机低分子物质。
23.根据权利要求19所述的图像处理方法,其中所述热可逆记录介质在基底上至少具有可逆热敏记录层,并且所述可逆热敏记录层含有无色染料和可逆显色剂。
24.图像处理装置,其包括:
激光束发射单元,和
光照射强度控制单元,所述光照射强度控制单元被置于所述激光发射单元的激光束发射表面上并被构造来改变激光束的光照射强度,
其中所述图像处理装置被用在图像处理方法中,所述图像处理方法包括下述任意之一:通过用激光束照射和加热热可逆记录介质,在所述热可逆记录介质上记录图像,所述热可逆记录介质能够可逆地改变其依赖于温度的透明度和色调中的任何一种;以及通过加热所述热可逆记录介质,擦除记录在所述热可逆记录介质上的所述图像,
其中在所述图像记录中照射的激光束中心位置处的光照射强度I1和照射激光束的总光能的80%光能划界面上的光照射强度I2,满足表达式0.40≤I1/I2≤2.00;以及在所述图像记录中,在重叠部分——其中构成图像的多个图像线条中的第一图像线条与第二图像线条重叠,所述第一图像线条与所述第二图像线条的任意之一将不被记录。
25.根据权利要求24所述的图像处理装置,其中所述光照射强度控制单元是透镜、滤光器、遮片、光纤耦合器和反射镜中的至少任何一个。
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