CN101659158B - 图像处理方法和图像处理装置 - Google Patents

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Abstract

本发明的名称是图像处理方法和图像处理装置。一种图像处理方法,其包括:传送激光到热可逆记录介质以加热热可逆记录介质并在其上记录图像,所述介质取决于其温度可逆地改变其透明度或色调;并且加热所述介质以擦除记录在其上的图像,其中所述传送使用图像处理装置进行,该装置包括:激光发射单元;置于自激光发射单元发射的激光在其上被传送的平面上的光扫描单元;设置来改变激光光强度分布的光强度分布调节单元;以及设置来聚集激光的fθ透镜,并且其中透过所述fθ透镜的周围部分并前进到所述介质上的激光的能量低于透过所述fθ透镜的中心部分并前进到所述介质上的激光的能量。

Description

图像处理方法和图像处理装置
技术领域
本发明涉及图像处理方法,其通过减少由于重复记录和擦除图像引起的损坏而防止热可逆记录介质劣化,并涉及可适用于该图像处理方法的合适的图像处理装置。
背景技术
作为从远处或当凹痕和突起在热可逆记录介质(下文另外称为“可逆热敏记录介质”、“记录介质”或“介质”)的表面上产生时将图像记录在热可逆记录介质上和从热可逆记录介质上擦除图像的方法,已经提出了使用无接触激光的方法(参考日本专利公开(JP-A)第2000-136022号)。该提议公开:使用激光进行图像记录和使用热空气、温水、红外线加热器或类似物进行图像擦除。
此外,日本专利(JP-B)第3350836号公开:通过控制照射时间、照射亮度、焦点和强度分布中至少一个,以分为热可逆记录介质的第一特定温度和第二特定温度的方式控制加热温度是可能的,并且通过改变加热后的冷却速率,在整个表面上或部分地形成和擦除图像是可能的。
JP-B第3446316号描述使用两个激光束和下述方法:一种方法——其中使用一个作为椭圆或卵形激光束使用的激光束进行擦除,并使用作为圆形激光束使用的其它激光束进行记录;一种方法——其中使用组合使用的两个激光束进行记录;和一种方法——其中使用两个被修改的激光束中每一个,然后组合使用这些修改的激光束,进行记录。根据这些方法,使用两个激光束比使用一个激光束可能实现更高密度的图像记录。
此外,JP-A第2003-246144号提出了在热可逆记录介质上实现高耐久性图像记录的方法,其中明显反差图像可以通过激光擦除被记录,该激光的能量和照射时间被控制为记录时使用的激光的25%到65%。
根据上述传统方法,图像记录和擦除可以使用激光重复进行。然而,因为激光没有被控制,存在这样的问题:当记录时在线重叠的区域热损坏在局部出现。
关于这一点,例如,JP-A第2003-127446号提出通过当进行直线记录时按照一定的间隔使能量降低以降低局部的热损伤来防止热可逆记录介质劣化。此外,JP-A第2007-69605号公开:通过控制在基本垂直于激光束前进方向的横截面中的光强度分布中中心部分的光强度到等于或小于周围部分的光强度的程度,能量被均匀地运用到热可逆记录介质上,并因此即使在重复记录和擦除时,热可逆记录介质的劣化也减轻。
此外,日本专利第3682295号和JP-A第2006-126851号提出一种图像记录装置,其通过使用检流计反射镜作为光扫描单元和fθ透镜作为聚光单元,能够照射大面积的热可逆记录介质。然而,在这种提议中,因为使用检流计反射镜和fθ透镜,引起异常,并且如果图像记录和擦除在改变扫描线速度的情况下重复进行,热可逆记录介质被劣化。
为了解决前面所述问题,例如JP-A第2008-68630号公开了一种方法,其中透射通过fθ透镜的中心部分并且前进到热可逆记录介质上的激光的光强度分布被控制以使多余的能量不会被应用到热可逆记录介质上——即使当扫描线速度通过结合使用检流计反射镜和fθ透镜的光学系统而被改变时,并且光学透镜作为光强度分布控制单元用于控制激光的光强度。根据这种提议,即使当图像记录和擦除用激光重复进行,透射通过fθ透镜的中心部分并且前进到热可逆记录介质上的激光不会轻易引起热可逆记录介质的劣化。
然而,根据JP-A第2008-68630号中公开的技术,透过fθ透镜的周围部分并前进到热可逆记录介质上的激光的光强度分布与透过fθ透镜的中心部分并前进到热可逆记录介质上的激光的光强度分布相比在形状上变得尖锐,并且结果是:与透过fθ透镜的中心部分并前进到热可逆记录介质上的激光相比局部具有大强度的激光透射通过fθ透镜的周围部分并且传送到热可逆记录介质上。如果在这种条件下重复进行图像记录和擦除,热可逆记录介质将在早期阶段被劣化。
因此,目前没有这样的图像处理方法和图像处理装置,其当图像记录和擦除被重复进行时抑制热可逆记录介质的劣化,不将来自透过fθ透镜中心部分并前进到热可逆记录介质的激光和透过fθ透镜的周围部分并前进到热可逆记录介质上的激光的过多的能量施加到热可逆记录介质上,并且也能够均匀地记录图像。因为这种原因,情况是:这种图像处理方法和图像处理装置是期望的。
发明内容
本发明目的在于提供图像处理方法和图像处理装置,其都在图像记录和擦除被重复进行时抑制热可逆记录介质的劣化,不将来自透过fθ透镜中心部分并前进到热可逆记录介质的激光和透过fθ透镜的周围部分并前进到热可逆记录介质上的激光的过多的能量施加到热可逆记录介质上,并且也能够均匀地记录图像。
解决前面所述问题的方法如下:
<1>图像处理方法,包括:传送激光到热可逆记录介质以加热热可逆记录介质并在其上记录图像,所述热可逆记录介质取决于其温度可逆地改变其透明度或者色调;并且加热所述热可逆记录介质以擦除记录在热可逆记录介质上的图像,其中所述传送使用图像处理装置进行,所述图像处理装置包括:激光发射单元;置于自激光发射单元发射的激光在其上被传送的平面上的光扫描单元;设置来改变激光的光强度分布的光强度分布调节单元;以及设置来聚集激光的fθ透镜,并且其中透过fθ透镜的周围部分并前进到热可逆记录介质上的激光能量低于透过fθ透镜的中心部分并前进到热可逆记录介质上的激光能量。
<2>根据<1>所述的图像处理方法,其中透过fθ透镜的周围部分并前进到热可逆记录介质上的激光的输出功率P2被调节到低于透过fθ透镜的中心部分并前进到热可逆记录介质上的激光的输出功率P1。
<3>根据<2>的图像处理方法,其中(P2/P1)×100的值是80%到99%。
<4>根据<1>的图像处理方法,其中透过fθ透镜周围部分并前进到热可逆记录介质上的激光的扫描线速度V2被调节为比透过fθ透镜中心部分并前进到热可逆记录介质上的激光的扫描线速度V1更快。
<5>根据<4>的图像处理方法,其中(V2/V1)×100的值是101%到120%。
<6>根据<1>至<5>中任何一项的图像处理方法,其中在照射和加热中,或者在照射中或在加热中,透过fθ透镜中心部分并前进到热可逆记录介质上的激光的光强度分布满足下面的式1:
0.40≤I1/I2≤2.00       式1
其中I1是传送到热可逆记录介质上的激光的中心部分的光强度,I2是在定义了在光强度分布中传送到热可逆记录介质的激光束的总照射能量的80%的平面上的光强度。
<7>根据<1>至<6>中任何一项的图像处理方法,其中所述热可逆记录介质包括载体和置于该载体上的热可逆记录层,并且其中所述热可逆记录层被配置来在第一特定温度和高于第一特定温度的第二特定温度下可逆地改变其透明度或者色调。
<8>根据<7>的图像处理方法,其中所述热可逆记录层包括树脂和低分子量有机物质。
<9>根据<7>的图像处理方法,其中所述热可逆记录层包括无色染料和可逆显色剂。
<10>根据<1>至<9>中任何一项的图像处理方法,其用于在移动物体上进行图像记录,或者图像擦除,或者图像记录和图像擦除。
<11>图像处理装置,包含:激光发射单元;置于激光从激光发射单元在其上前进的平面上的光扫描单元;配置来改变激光的光强度分布的光强度分布调节单元;以及配置来聚集激光的fθ透镜,并且其中透过fθ透镜周围部分并前进到热可逆记录介质上的激光的能量低于透过fθ透镜的中心部分并前进到热可逆记录介质上的激光的能量,其中所述图像处理装置用于<1>到<10>任一项所限定的图像处理方法。
<12>根据<11>的图像处理装置,其中光强度调节单元是选自非球面透镜、衍射光学元件以及光纤耦合中的至少一种。
<13>根据<11>或<12>中任何一项的图像处理装置,其中光扫描单元是检流计反射镜。
根据本发明,传统技术中的各种问题可以被解决,并且可以提供这样的图像处理方法和图像处理装置,其都在图像记录和擦除重复进行时抑制热可逆记录介质的劣化,不将来自透过fθ透镜中心部分并前进到热可逆记录介质的激光和透过fθ透镜的周围部分并前进到热可逆记录介质上的激光的过多的能量施加到热可逆记录介质上,并且也能够均匀地记录图像。
附图说明
图1是说明激光头的位置与介质上激光束形状的改变之间关系的图。
图2是说明激光头的焦距长度与记录介质和可擦除区域之间关系的图。
图3A是用于说明激光可以照射的区域的图。
图3B是说明图3A中所示fθ透镜的图。
图4是说明本发明使用的激光的光强度分布的一个实例的示意说明图。
图5A是说明当激光的光强度分布被改变时光强度分布的一个实例的示意说明图。
图5B是说明当激光的光强度分布被改变时光强度分布的一个实例的示意说明图。
图5C是说明当激光的光强度分布被改变时光强度分布的一个实例的示意说明图。
图5D是说明光强度分布的一个实例的示意说明图,该光强度分布是由于异常引起的图5C的激光的变形光强度分布。
图5E是说明正常激光的光强度分布(高斯分布)的示意说明图。
图6A是说明本发明的图像处理装置的一个实例的图。
图6B是说明本发明中使用的非球面透镜的一个实例的图。
图7A是说明热可逆记录介质的透明和浑浊性质的图。
图7B是说明热可逆记录介质在透明状态和浑浊状态之间改变的机制的示意说明图。
图8A是说明热可逆记录介质的显色和颜色擦除性质的图。
图8B是说明热可逆记录介质的显色和颜色擦除机制的示意说明图。
图9是说明RF-ID标签的一个实例的示意图。
具体实施方式
(图像处理方法)
本发明的图像处理方法包括图像记录步骤和图像擦除步骤中至少一种,并且进一步包括根据需要适当选择的其他步骤。
本发明的图像处理方法包括所有以下方面:进行记录和擦除图像的一方面,仅仅进行记录图像的一方面,以及仅仅进行擦除图像的一方面。
在本发明中,图像包括:字符(一个或多个)、符号(一个或多个)、图表(一个或多个)以及图(一个或多个)。
<图像记录步骤和图像擦除步骤>
本发明的图像处理方法中的图像记录步骤是传送激光以加热热可逆记录介质并把图像记录到取决于温度改变其透明度和色调的热可逆记录介质上。
本发明的图像处理方法中的图像擦除步骤是加热热可逆记录介质以擦除热可逆记录介质上记录的图像。
通过传送激光束以加热热可逆记录介质,以不接触的方式把图像记录到热可逆记录介质和擦除图像是可能的。
在本发明的图像处理方法中,通常地,当热可逆记录介质被重复使用时图像首先被更新(上面提到的图像擦除步骤),然后通过图像记录步骤图像被记录;然而,图像的记录和擦除不一定必须遵循这个顺序,图像可以先由图像记录步骤记录,然后通过图像擦除步骤擦除。
在本发明中,图像记录步骤通过图像处理装置进行,该装置包括激光发射单元;置于自激光发射单元发射的激光在其上被传送的平面上的光扫描单元;配置来改变激光的光强度分布的光强度分布调节单元;以及配置来聚集激光的fθ透镜。图像处理单元的细节将在后面说明。
透过fθ透镜的周围部分并且然后前进到热可逆记录介质上的激光能量被调节为低于透过fθ透镜的中心部分并前进到热可逆记录介质上的激光能量。这种调节的结果是:因为过量的能量不会被施加到热可逆记录介质,即使当图像记录和擦除被重复进行时热可逆记录介质的劣化也可以被抑制。
能量是指在扫描方向上每单位长度传送到热可逆记录介质的激光能量的量,并且是对应于P/V的特性,其中P是激光输出功率,而V是激光的扫描线速度。当激光输出功率增加时能量增加,而当激光扫描线速度增加时能量减少。
文中,“fθ透镜的中心部分17”是指,如图3A和3B所示,在热可逆记录介质的区域14内——在该区域激光15可以通过置于装配有激光源的图像处理装置上的反射镜16的控制而照射,从激光照射部分的中心点19到2/5·R(R代表fθ透镜的有效半径)的区域。如图3所示,“激光照射部分的中心点18”是指被从激光头垂直发射到热可逆介质的激光束照射的区域。激光照射部分的中心点18的区域取决于使用的激光的光点大小而改变。
同样如图3A和3B显示,“fθ透镜的周围部分17”是指,在热可逆记录介质的区域14内——在该区域激光15可以通过置于安装有激光源的图像处理装置上的反射镜(扫描镜)16的控制而照射,除了fθ透镜的中心部分之外的区域17。周围部分的区域取决于热可逆记录介质和激光光源之间的距离而变化(见图1到3)。注意,在图1到2中,数字符号11、12和13分别代表激光头、热可逆记录介质以及热可逆记录介质上激光束的形状。
fθ透镜的有效半径是指起透镜作用的fθ透镜部分的半径。
用于使透过fθ透镜的周围部分并且前进到热可逆记录介质上的激光的能量比透过fθ透镜的中心部分并且前进到热可逆记录介质上的激光的能量更低的方法的实例包括下面方法(1)和(2):
(1)一种方法,其中透过fθ透镜的周围部分并且前进到热可逆记录介质上的激光的输出功率P2被调节到低于透过fθ透镜的中心部分并且前进到热可逆记录介质上的激光的输出功率P1;以及
(2)一种方法,其中透过fθ透镜的周围部分并且前进到热可逆记录介质上的激光的扫描线速度V2被调节为大于透过fθ透镜的中心部分并且前进到热可逆记录介质上的激光扫描线速度V1。
这些方法可以独立使用,或者结合使用。
方法(1)实现了抑制由于重复的图像记录和擦除引起的热可逆记录介质的劣化,因为过量的能量未被施加到热可逆记录介质上,这是通过使透过fθ透镜的周围部分并且前进到热可逆记录介质上的激光的输出功率P2低于透过fθ透镜的中心部分并且前进到热可逆记录介质上的激光的输出功率P1进行的。
(P2/P1)×100的值优选地是80%到99%,更优选地85%到95%,以及仍更优选地88%到92%。当式:(P2/P1)×100的值小于80%时,即使透过fθ透镜的周围部分并且前进到热可逆记录介质上的激光提高了热可逆记录介质暴露于激光的区域对重复图像记录和擦除的抵抗性,也存在这样的问题:图像的线宽变狭窄,并且图像的线不连续地显示。当式:(P2/P1)×100的值大于99%时,透过fθ透镜的周围部分并且前进到热可逆记录介质上的激光施加过多的能量到热可逆记录介质的暴露区域,引起热可逆记录介质的劣化,并且降低对重复使用的抵抗性。
应用在图像记录步骤中的激光束的输出功率取决于意欲的目的进行适当选择,而无任何限制,然而,优选地是1W或者更大,更优选地3W或者更大,以及甚至更优选地5W或者更大。当激光束的输出功率小于1W时,花费长时间记录图像,并且如果尝试减少图像记录所用的时间,则因为缺乏输出功率而不能获得高密度图像。
此外,激光束输出功率的上限取决于意欲的目的进行适当选择,而无任何限制,然而,优选地是200W或者更小,更优选地150W或者更小,以及甚至更优选地100W或者更小。当激光束的输出功率大于200W时,导致激光装置大小的增加。
在方法(2)中,重复图像记录和擦除引起的热可逆记录介质的劣化可以通过使透过fθ透镜的周围部分并且前进到热可逆记录介质上的激光的扫描线速度V2大于透过fθ透镜的中心部分并且前进到热可逆记录介质上的激光扫描线速度V1而被减少,这时因为过多的能量不被施加到热可逆记录介质。
(V2/V1)×100的值优选地是101%到120%,更优选地105%到115%,仍更优选地108%到112%。当(V2/V1)×100的值小于101%时,透过fθ透镜的周围部分并且前进到热可逆记录介质上的激光施加过多的能量到热可逆记录介质的照射部分,降低其重复耐久性。当其值高于120%时,即使用透过fθ透镜的周围部分并且前进到热可逆记录介质上的激光照射的热可逆记录介质的部分具有重复耐久性,图像的线宽变狭窄,并且图像的线被不连续地显示。
图像记录步骤中应用的激光束扫描速度取决于意欲的目的进行适当选择而无任何限制,然而,优选地是300mm/s或者更大,更优选地500mm/s或者更大,以及甚至更优选地700mm/s或者更大。
当扫描速度小于300mm/s时,花费长时间记录图像。此外,激光束扫描速度的上限取决于意欲的目的进行适当选择而无任何限制,然而,优选地是15,000mm/s或者更小,更优选地10,000mm/s或者更小,以及甚至更优选地8,000mm/s或者更小。当扫描速度高于15,000mm/s时,难以记录均匀的图像。
图像记录步骤中应用的激光束光点直径取决于意欲的目的进行适当选择而无任何限制,然而,优选地是0.02mm或者更大,更优选地0.1mm或者更大,以及甚至更优选地0.15mm或者更大。此外,激光束光点直径的上限取决于意欲的目的进行适当选择而无任何限制,然而,优选地是3.0mm或者更小,更优选地2.5mm或者更小,以及甚至更优选地2.0mm或者更小。
当光点直径小时,图像的线条宽度也小,并且图像的反差降低,因此引起可见性降低。当光点直径大时,图像的线条宽度也大,并且相邻的线条重叠,因此使得不可能打印小的字母/字符。
当激光发射自例如半导体激光器、YAG激光器等并具有近红外区域的波长时,对于测量垂直于激光前进方向的横截面处的激光光强度分布,可以使用运用CCD等的激光束轮廓器。当激光发射自例如CO2激光器并具有远红外区域的波长时,不能使用前面提到的CCD,并且因此可以使用束分离器和功率计的组合,或者使用具有高灵敏热电摄影机的高功率束分析仪,等等。
优选的是:透过fθ透镜的中心部分并且前进到热可逆记录介质上的激光的光强度分布在图像记录步骤和图像擦除步骤中的至少一种中满足0.40≤I1/I2≤2.00的关系。注意:I1是前进到热可逆记录介质上的激光的中心位置的光强度,I2是前进到热可逆记录介质上的激光的总照射能量的80%平面的光强度。
此处,“前进到热可逆记录介质上的激光的总照射能量的80%平面”是指,如图4所示,平面21,其是与平面Z=0平行的平面并且将光强度分布分开以包括总照射能的80%。通过由使用高灵敏热电摄影机的高功率束分析仪测量透过fθ透镜的中心部分并且前进到热可逆记录介质上的激光的光强度并将获得的光强度成型为三维图像,获得该平面。
当前进到热可逆记录介质上的激光的光强度分布被改变时包括激光最大值的横截面处光强度分布曲线的实例显示在图5A到5E中。图5E显示高斯分布,并且在这种光强度分布中——其中中心部分的光强度高,I2与I1比变小并且因此I1/I2的值变大。在其中中心部分光强度相比于图5E光强度分布较低的光强度分布中,比如显示在图5A中的情况,I2变得大于I1并且因此I1/I2的值变得小于图5E光强度分布的值。在图5B所示的形状类似于大礼帽的光强度分布中,I2变得比I1大得多,并且因此I1/I2值变得比图5A光强度分布的I1/I2值小得多。在其中光强度的中心部分较小并且光强度周围部分较强的光强度分布中,如图5C中所示情况,I2变得比I1大得多并且I1/I2值变得比图5B的光强度分布的I1/I2值小得多。因此,可以说I1/I2比代表激光光强度分布的形状。
在本发明中,当I1/I2比大于2.00时,光强度的中心部分变强,过量的能量被施加到热可逆记录介质,并且结果是由于重复图像记录后热可逆记录介质的劣化,图像的一些可能残留而未被擦除。当I1/I2比小于0.40时,相比于周围部分,能量未被施加到中心部分,当记录图像时图像中心部分不被着色,并且线条一分为二。如果增加照射能量以着色线的中心部分,则周围部分的光强度变得太高,过量的能量被施加到其上,并且由于热可逆记录介质的劣化,在图像擦除时一些图像残留而未被擦除。
此外,当I1/I2比大于1.59时,光强度分布变成这样,其中光强度中心部分高于光强度的周围部分,在抑制重复图像记录和擦除引起的热可逆记录介质的劣化的同时,通过调节照射能量而不改变照射距离,可以改变画出的线的厚度。在本发明中,前面所述比例的下限优选地是0.40,更优选地0.50,而更优选地0.60,而甚至更优选地0.70。在本发明中,前面所述比例的上限优选地是2.00,更优选地1.90,而更优选地1.80,而甚至更优选地1.70。
将激光的光强度分布从高斯分布改变成其中激光中心位置光强度I1和激光总照射能量的80%平面的光强度I2满足0.40≤I1/I2≤2.00的关系的分布的方法根据意欲的目的适当地选择而没有任何限制。例如,使用光强度调节单元的方法是特别优选的。
尽管调节透过fθ透镜的中心部分并且前进到热可逆记录介质上的激光的光强度分布以满足0.40≤I1/I2≤2.00关系,但是透过fθ透镜的中心部分并且前进到热可逆记录介质上的激光的光强度分布形状不同于由使用光学透镜产生的透过fθ透镜的周围部分并且前进到热可逆记录介质上的激光的光强度分布形状。例如,调节透过fθ透镜的中心部分并且前进到热可逆记录介质上的激光以具有如图5C所示的光强度分布,但是透过fθ透镜的周围部分并且前进到热可逆记录介质上的激光光强度分布被改变为具有如图5D所示的局部高强度的分布。结果是,热可逆记录介质的受透过fθ透镜的周围部分并且前进到热可逆记录介质上的激光照射的部分比受透过fθ透镜的中心部分并且前进到热可逆记录介质上的激光照射的部分受损更快。因此,为了抑制劣化,在本发明中,透过fθ透镜的周围部分并且前进到热可逆记录介质上的激光的输出功率被调节到低于透过fθ透镜的中心部分并且前进到热可逆记录介质上的激光的输出功率,或者透过fθ透镜的周围部分并且前进到热可逆记录介质上的激光的扫描线速度被调节到高于透过fθ透镜的中心部分并且前进到热可逆记录介质上的激光的扫描线速度。
[图像记录和图像擦除机理]
图像记录和图像擦除机理包括透明度取决于温度可逆变化的方面和色调取决于温度可逆变化的方面。
在透明度取决于温度可逆变化的方面,热可逆记录介质中的低分子有机物质以颗粒的形式分散在树脂中,并且透明度通过加热在透明状态与白色混浊状态之间可逆变化。
基于下面的现象观察透明度的变化。在透明状态(1)的情况中,分散在树脂基础材料中的低分子有机物质的颗粒和树脂基础材料没有空间地彼此紧密连接,并且在颗粒内部没有空隙;因此已经从一侧进入的光束渗透到另一侧而没有扩散,因此热可逆记录介质呈现透明。同时,在白色混浊状态(2)的情况中,低分子有机物质的颗粒是由低分子有机物质的细小晶体形成的,并且在晶体之间的界面处或颗粒与树脂基础材料之间的界面处存在空间(空隙);因此已经从一侧进入的光束在空隙与晶体之间的界面处或者空隙与树脂之间的界面处被反射并从而扩散,因此热可逆记录介质呈现白色。
首先,具有热可逆记录层(在下文中另外被称为“记录层”)——其通过低分子有机物质分散在树脂中形成——的热可逆记录介质的温度-透明度变化曲线的实例示于图7A中。
例如在低于或等于温度T0的常温下,记录层处于白色混浊状态(A)。一旦记录层被加热,随着温度超过温度T1其逐渐变成透明的。当被加热至温度T2与T3之间的温度时,记录层变成透明的(B)。即使使温度返回到低于或等于温度T0的常温,该记录层仍然是透明的(D)。这是由于下述现象:当温度在T1附近时,树脂开始软化,然后随着软化进行,树脂收缩,并且在树脂与低分子有机物质颗粒之间的界面处的空隙或这些颗粒内部的空隙被减少,因此透明度逐渐增加;在T2与T3之间的温度,低分子有机物质变成半熔化状态,并且随着剩余的空隙被低分子有机物质填充,记录层变成透明的;当记录层被冷却时,晶种保留,结晶在相当高的温度下发生;此时,因为树脂仍处于软化状态,树脂适应由结晶引起的颗粒体积变化,未产生空隙,并且透明态得以维持。
当进一步加热至高于或等于温度T4的温度时,记录层变成半透明状态(C),该状态介于最大透明度与最大不透明度之间。接下来,当温度被降低时,记录层返回到其在开始时的白色混浊不透明状态(A),而不会再次变成透明状态。据推断,这是因为低分子有机物质在高于或等于T4的温度下完全融化,然后在稍高于T0的温度下变成过冷态并结晶,在这种情况下,树脂不能适应由结晶引起的颗粒体积变化,这导致空隙产生。
在此,在图7A中,当记录层的温度反复升高至远高于T4的温度T5时,可能引起这样的擦除故障:即使记录层被加热至擦除温度,图像也不能被擦除。这归因于由于树脂中通过加热而已经熔化的低分子有机物质转移而引起的记录层内部结构的变化。为降低由于反复使用而引起的热可逆记录介质的退化,当热可逆记录介质被加热时减小图7A中的T4与T5之间的差异是必要的;在加热其的装置是激光束的情况中,激光束的强度分布中的比率(I1/I2)优选为1.29或以下,更优选为1.25或以下。
关于图7A中所示的温度-透明度变化曲线,应当注意,当树脂、低分子有机物质的类型等被改变时,上述状态的透明度可取决于所述类型而变。
图7B显示热可逆记录介质透明度变化机理,其中透明态和白色混浊态通过加热可逆变化。
在图7B中,观察一个长链低分子物质颗粒31和在其周围的聚合物32,并且与加热和冷却引起的空隙33的产生和消失有关的变化被显示。在白色混浊状态(A),空隙在聚合物与低分子物质颗粒之间(或颗粒内部)产生,因此存在光漫射状态。当这些被加热至高于聚合物的软化温度(Ts)的温度时,空隙的大小减小,并且透明度因此增加。当这些被进一步加热至接近低分子物质颗粒的熔化温度(Tm)的温度时,部分低分子物质颗粒熔化;由于已经熔化的低分子物质颗粒的体积膨胀,当空隙被低分子物质颗粒填充时空隙消失,因此产生透明态(B)。当从该温度进行冷却时,低分子物质颗粒在熔化温度之下立刻结晶,空隙不被产生,并且即使在室温下透明状态(D)得以维持。
随后,当进行加热以使温度变成高于或等于低分子物质颗粒的熔化温度时,在已经熔化的低分子物质颗粒与其周围的聚合物之间产生折射率差异,并因此产生半透明状态(C)。当从该温度进行冷却到室温时,低分子物质颗粒在低于或等于聚合物软化温度的温度下过冷并结晶;此时,在低分子物质颗粒周围的聚合物处于玻璃态,并因此不能适应由于结晶引起的低分子物质颗粒的体积减小;因此产生空隙,白色混浊态(A)再现。
接下来,在色调取决于温度而可逆变化的方面中,熔化前的低分子有机物质是无色染料和可逆显色剂(在下文中另外被称为“显色剂”),并且熔化后结晶前的低分子有机物质是无色染料和可逆显色剂,并且色调通过加热在透明状态和显色状态间可逆变化。
图8A显示了热可逆记录介质的温度-显色密度变化曲线的实例,所述热可逆记录介质具有由含有无色染料和显色剂的树脂形成的热可逆记录层。图8B显示了热可逆记录介质的显色和颜色擦除机理,所述热可逆记录介质通过加热而在透明态与显色态之间可逆变化。
首先,当处于无色态(A)的记录层被升高温度时,无色染料和显色剂在熔化温度T1熔化并混合,因此显色,并且记录层因此变成熔化和显色状态(B)。当处于熔化和显色状态(B)的记录层迅速冷却时,记录层的温度可以被降至室温,其显色状态被保持,因此其进入显色状态(C),此时其显色状态被稳定化并固定。该显色状态得到与否取决于自熔化态温度的温度降低速率:在缓慢冷却的情况下,在温度降低过程中颜色被擦除,并且记录层返回到其开始所处的无色状态(A),或者变成这样的状态,在该状态其密度相比于通过迅速冷却所产生的显色状态(C)的密度较低。当处于显色状态(C)的记录层被再次升高温度时,颜色在低于显色温度(从D到E)的温度T2下被擦除,并且当处于该状态的记录层的温度降低时,其返回到其开始所处的无色状态(A)。
通过迅速冷却处于熔化状态的记录层得到的显色状态(C)是这样的状态,其中无色染料和显色剂被混合在一起,使得它们的分子能够经历接触反应,该状态经常是固态。该状态是这样的状态,其中无色染料和显色剂的熔化混合物(显色混合物)结晶,因此显色被维持,并且据推断显色通过此种结构的形成而被稳定。同时,无色状态是无色染料和显色剂处于相分离的状态。据推断,这种状态是至少一种化合物的分子聚集而构成域或结晶时的状态,并且因此是无色染料和显色剂通过发生絮凝或结晶而彼此分离时的稳定状态。在许多情况下,发生无色染料和显色剂的相分离,并且显色剂以此种方式结晶,因此能够进行更彻底的颜色擦除。
如图8A所示,通过从熔化状态缓慢冷却进行的颜色擦除和通过从显色态增加温度进行的颜色擦除,聚集结构在T2变化,引起显色剂的相分离和结晶。
此外,在图8A中,当记录层的温度被反复升至高于或等于熔化温度T1的温度T3时,可能引起这样的擦除故障:即使记录层被加热至擦除温度,图像也不能被擦除。据推断,这是因为显色剂热分解,因此几乎不发生絮凝或结晶,这使得显色剂难于与无色染料分离。由反复使用引起的热可逆记录介质的退化可以通过在加热热可逆记录介质时降低图8A中熔化温度T1与温度T3之间的差异来减小。
[热可逆记录介质]
在本发明图像处理方法中使用的热可逆记录介质至少包括载体、可逆热敏记录层以及光热转换层,并且进一步包括根据需要适当选择的其它层,如光热转换层、紫外吸收层、第一和第二氧阻隔层、保护层、中间层、内涂层、背层、粘合层、粘性层、着色层、空气层和光反射层。这些层的每一种可以具有单层结构或层压结构。
-载体-
载体的形状、结构、大小等根据期望目的适当选择而不受特别限制。形状的实例包括片状形;结构可以是单层结构或层压结构;而大小可以根据热可逆记录介质的大小等适当选择。
载体材料的例子包括无机材料和有机材料。
无机材料的例子包括玻璃、石英、硅、氧化硅、氧化铝、SiO2和金属。
有机材料的例子包括纸、纤维素衍生物如三乙酸纤维素、合成纸以及由聚对苯二甲酸乙二酯、聚碳酸酯、聚苯乙烯、聚甲基丙烯酸甲酯等制造的膜。
无机材料和有机材料的每一种可以单独使用或者两种或多种结合使用。在这些材料中,有机材料是优选的,特别是由聚对苯二甲酸乙二酯、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯等制造的膜是优选的。其中,聚对苯二甲酸乙二酯是特别优选的。
期望地,通过电晕放电处理、氧化反应(例如利用铬酸)、蚀刻、增粘处理、防静电处理等,对载体进行表面改性,以便提高涂敷层的粘合性。
同样,期望通过例如向载体中加入白色颜料如二氧化钛使载体变白。
载体的厚度根据期望目的适当选择而不受特别限制,10μm至2,000μm的范围是优选的,50μm至1,000μm的范围是更优选的。
-热可逆记录层-
热可逆记录层(其在下文中可以被简单称为“记录层”)至少包括这样的材料:其中透明度或色调取决于温度而可逆变化,以及根据需要还包括其它组分。
其中透明度或色调取决于温度可逆变化的材料是能够展示如下现象的材料:其中可见的变化通过温度变化可逆产生;并且该材料能够相对变成显色状态和无色状态,这取决于加热温度和加热之后的冷却速率。在该情况中,可见变化可以分为颜色状态的变化以及形状的变化。颜色状态的变化源自例如透射率、反射率、吸收波长、漫射程度等的变化。实际上,热可逆记录介质的颜色状态由于这些变化的结合而变化。
其中透明度或色调取决于温度可逆变化的材料不受任何限制地从已知的材料中适当选择。例如,两种或者多种类型的聚合物被混合并且混合物的颜色取决于相容性变得透明或者白色浑浊(参考JP-A 61-258853),利用液晶聚合物相变的材料(参考JP-A 62-66990),在高于常温的第一特定温度下成为第一颜色状态并且通过在高于第一特定温度的第二特定温度下加热成为第二颜色状态,然后冷却的材料。
在已知的材料中,其中颜色根据第一特定温度和第二特定温度变化的材料是特别优选的,因为能够容易地控制温度并且能够获得高反差。
其实例包括:在第一特定温度变成无色状态并且在第二特定温度变成白色混浊状态的材料(参考JP-A 55-154198);在第二特定温度显色并且在第一特定温度失去颜色的材料(参考JP-A 04-224996、04-247985和04-267190);在第一特定温度变成白色混浊状态并且在第二特定温度变成透明状态的材料(参考JP-A03-169590);和在第一特定温度显色(黑、红、蓝等)并且在第二特定温度失去颜色的材料(参考JP-A 02-188293和02-188294)。
在这些中,包括树脂基础材料和低分子有机物质如分散在该树脂基础材料中的高级脂肪酸的热可逆记录介质是有利的,原因在于第二特定温度和第一特定温度相当低,并且因此擦除和记录可以在低的能量下进行。同样,因为显色和颜色擦除机理是依赖树脂的固化以及低分子有机物质结晶的物理变化,因此热可逆记录介质提供高的环境抵抗性。
另外,热可逆记录介质,其利用下述无色染料和可逆显色剂并且其在第二特定温度显色以及在第一特定温度失去颜色,可逆地表现出透明状态和显色状态,并且在显色状态展现黑色、蓝色或其它颜色;因此,能够获得高反差图像。
热可逆记录介质中的低分子有机物质(其被分散在树脂基础材料中,并且其在第一特定温度变成透明状态以及在第二特定温度变成白色混浊状态)不受任何限制地根据期望目的适当选择,只要其能够通过在记录层中加热从多晶材料变为单晶材料。通常地,为此,可以使用具有大约30℃至200℃熔化温度的材料,优选具有50℃至150℃熔化温度的材料。
此类低分子有机物质不受任何限制地根据期望目的适当选择。其实例包括链烷醇;链烷二醇;卤化链烷醇和卤化链烷二醇;烷基胺;链烷烃;链烯烃;链炔烃;卤化链烷烃;卤化链烯烃;卤化链炔烃;环烷烃;环烯烃;环炔烃;饱和或不饱和一元羧酸/二元羧酸、其酯、其酰胺及其铵盐;饱和或不饱和卤化脂肪酸、其酯、其酰胺及其铵盐;芳基羧酸、其酯、其酰胺及其铵盐;卤化芳基羧酸、其酯、其酰胺及其铵盐;硫醇;硫代羧酸、其酯、其胺及其铵盐;和硫醇的羧酸酯。这些物质的每一种可以单独使用或两个或多个结合使用。
这些化合物每一个优选具有10至60个碳原子,更优选10至38个碳原子,最优选10至30个碳原子。在这些酯中的醇基团可以是饱和的或者可以不是饱和的,并且可以是卤素取代的。
低分子有机物质在其分子中优选具有选自氧、氮、硫和卤素的至少一个,例如基团如-OH、-COOH、-CONH-、-COOR、-NH-、-NH2、-S-、-S-S-和-O-以及卤原子。
这些化合物的更具体的实例包括高级脂肪酸如月桂酸、十二烷酸、肉豆蔻酸、十五烷酸、棕榈酸、硬脂酸、山萮酸、十九烷酸、花生四烯酸和油酸;和高级脂肪酸的酯,如硬脂酸甲酯、硬脂酸十四烷基酯、硬脂酸十八烷基酯、月桂酸十八烷基酯、棕榈酸十四烷基酯和山嵛酸十二烷基酯。在图像处理方法的第三个方面中所用的低分子有机物质优选选自这些化合物中的高级脂肪酸,更优选具有16个或以上碳原子的高级脂肪酸,如棕榈酸、硬脂酸、山萮酸和二十四烷酸,甚至更优选具有16至24个碳原子的高级脂肪酸。
为了增加热可逆记录介质能够被制成透明的温度范围,上述低分子有机物质可以被适当地组合在一起,或者任意上述低分子有机物质可以与具有不同熔化温度的其它物质结合。这类物质的应用公开在JP-A 63-39378和63-130380、JP-B2615200等中。然而,应当注意,这些物质在本发明中的应用并不限于此。
树脂基础材料形成均匀分散并容纳低分子有机物质的层,并且热可逆记录介质变成最透明时树脂基础材料影响透明度。基于此原因,树脂基础材料优选是高度透明、机械稳定以及成膜性能优良的树脂。
此类树脂不受特别限制,并且可以根据期望用途适当选择。其实例包括聚氯乙烯;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-乙烯基醇共聚物、氯乙烯-乙酸乙烯酯-顺丁烯二酸共聚物和氯乙烯-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;聚甲基丙烯酸酯和丙烯酸酯-甲基丙烯酸酯共聚物;和有机硅树脂。这些中的每一种可以单独使用或者两个或多个结合使用。
记录层中的低分子有机物质与树脂(树脂基础材料)的质量比优选在大约2∶1至1∶16的范围内,更优选在大约1∶2至1∶8的范围内。
当所含有的树脂的量太小以至于在质量比2∶1之外时,可能难于形成低分子有机物质被容纳在树脂基础材料中的膜。当所含有的树脂的量太大以至于在质量比1∶16之外时,低分子有机物质的量小,因此可能难于使记录层不透明。
除低分子有机物质和树脂之外,其它组分如高沸点溶剂和表面活性剂可以被加入记录层中,目的是使其易于记录透明图像。
制备记录层的方法不受任何限制地根据期望目的适当选择。例如,记录层可以如下制备:将溶解树脂基础材料和低分子有机物质的溶液,或者通过将细粒形式的低分子有机物质分散到含有树脂基础材料的溶液中而产生的分散体溶液(此处含有的溶剂不溶解至少一种选自上述低分子有机物质的物质)施用到载体上并干燥。
用于制备记录层的溶剂不受任何限制地根据树脂基础材料和低分子有机物质的类型适当选择。溶剂的实例包括四氢呋喃、甲基·乙基酮、甲基·异丁基酮、氯仿、四氯化碳、乙醇、甲苯和苯。当使用溶液以及当使用分散体溶液时,低分子有机物质以细小颗粒的形式沉积,并且以分散态存在于所得到的记录层中。
由无色染料和可逆显色剂组成,热可逆记录介质中的低分子有机物质可以在第二特定温度下显色以及在第一特定温度下失去颜色。无色染料是本身为无色或灰色的染料前体。无色染料不受任何限制地适当选自已知的无色染料。其实例包括基于三苯甲烷2-苯并[c]呋喃酮、三烯丙基甲烷、荧烷、吩噻嗪(phenothiadine)、硫代荧烷、呫吨、吲哚邻苯二甲酰(indophthalyl)、螺吡喃(spiropyran)、氮杂2-苯并[c]呋喃酮、色烯并吡唑(chromenopyrazole)、次苯甲烯(methines)、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(bislactone)的无色化合物。在这些物质中,基于荧烷和2-苯并[c]呋喃酮的无色染料是特别优选的,原因在于它们在显色和颜色擦除性能、色彩度和贮存能力上是优良的。这些中的每一种可以单独使用或者两个或多个结合使用,并且通过提供显现具有不同色调的颜色的层,热可逆记录介质可被制成适合多色或全色记录。
可逆显色剂不受任何限制地根据期望目的适当选择,只要其能够通过加热可逆显现和擦除颜色。其合适的实例包括在其分子中具有至少一种下列结构的化合物:结构(1),其具有使无色染料显色的显色能力(例如,酚式羟基基团、羧酸基团、磷酸基团等);和结构(2),其控制分子间的内聚(例如,其中长链烃基被连接在一起的结构)。在键合位点,长链烃基团可以通过双键或者含有杂原子的多键基团键合。另外,长链烃基基团可以至少含有类似的连接基或芳基。
对于具有使无色染料显色的显色能力的结构(1)而言,酚是特别优选的。
对于控制分子间内聚的结构(2)而言,具有8个或以上碳原子、优选11个或以上碳原子的长链烃基基团是合适的,并且碳原子数目的上限优选是40或以下,更优选30或以下。
在这些可逆显色剂中,由通式(1)表示的酚类化合物是期望的,并且由通式(2)表示的酚类化合物是更期望的。
Figure G2009101686046D00151
通式(1)
Figure G2009101686046D00152
通式(2)
在通式(1)和(2)中,R1表示单键或具有1至24个碳原子的脂族烃基。R2表示具有两个或多个碳原子的脂族烃基,其可以具有取代基,并且碳原子的数目优选为5或更大,更优选为10或更大。R3表示具有1至35个碳原子的脂族烃基,并且碳原子的数目优选为6至35,更优选为8至35。这些脂族烃基的每一种可以单独提供或者两个或多个结合提供。
R1、R2和R3具有的碳原子的数目总和不受任何限制地根据期望目的适当选择,其下限优选8或更大,更优选为11或更大,而其上限优选为40或以下,更优选为35或以下。
当碳原子数之和小于8,显色稳定性或颜色擦除能力可能退化。
脂族烃基的每一种可以是直链基团或支链基团,并且可以具有不饱和键,优选直链基团。键合至脂族烃基的取代基的实例包括羟基、卤原子和烷氧基。
X和Y可以相同或不同,每个表示含N原子或含O原子二价基。其具体实例包括氧原子、酰胺基团、脲基团、二酰基肼基团、联氨草酸酯基团(diamide oxalategroup)和酰基脲基团,其中酰胺基团和脲基团是优选的。
“n”表示0至1的整数。
期望的是,受电子化合物(显色剂)与作为颜色擦除促进剂的化合物一起使用,该颜色擦除促进剂在其分子中具有-NHCO-基团和-OCONH-基团中的至少一种,原因在于在产生无色态的过程中,颜色擦除促进剂与显色剂之间诱导了分子间相互作用,因此在显色和颜色擦除性能上具有改进。
颜色擦除促进剂不受任何限制地根据期望目的适当选择。
对于可逆热敏记录层,可以使用粘结剂用树脂,如果必要的话,可以使用用于改进或控制记录层的涂敷性能和显色及颜色擦除性能的添加剂。这些添加剂的实例包括表面活性剂、导电剂、填充剂、抗氧化剂、光稳定剂、显色稳定剂和颜色擦除促进剂。
粘结剂用树脂不受任何限制地根据期望目的适当选择,只要其能够使记录层粘结到载体上。例如,常规已知树脂中的一种或者其两种或多种的组合可以被用于粘结剂用树脂。在这些树脂中,能够通过热、紫外线、电子束等固化的树脂是优选的,因为在反复使用时的耐久性能够得到改善,特别优选其每个含有异氰酸酯基化合物等作为交联剂的热固性树脂。热固性树脂的实例包括具有与交联剂反应的基团如羟基或羧基的树脂,以及通过共聚合含羟基或含羧基单体与其它单体所产生的树脂。此类热固性树脂的具体实例包括苯氧基树脂、聚乙烯醇缩丁醛树脂、乙酸丙酸纤维素树脂、乙酸丁酸纤维素树脂、丙烯酰基多元醇树脂、聚酯型多元醇树脂和聚氨酯型多元醇树脂,特别优选丙烯酰基多元醇树脂、聚酯型多元醇树脂和聚氨酯型多元醇树脂。
记录层中的显色剂与粘结剂用树脂的混合比(质量比)优选在1∶0.1至1∶10的范围内。当粘结剂用树脂的量太小时,记录层可能在热强度上不足。当粘结剂用树脂的量太大时,其存在问题,原因在于显色密度降低。
交联剂不受任何限制地根据期望目的适当选择,其实例包括异氰酸酯、氨基树脂、酚树脂、胺和环氧化合物。在这些物质中,异氰酸酯是优选的,并且其每一个具有多个异氰酸酯基团的聚异氰酸酯化合物是特别优选的。
关于相对于粘结剂用树脂的量所加入的交联剂的量,交联剂中所含有的官能团的数目与粘结剂用树脂中所含有活性基团的数目之比优选在0.01∶1至2∶1的范围内。当所加入的交联剂的量太小以至于在该范围之外时,不能获得足够的热强度。当所加入的交联剂的量太大以至于在该范围之外时,对显色和颜色擦除性能存在不利的影响。
此外,作为交联促进剂,可以使用在该种反应中所使用的催化剂。
在热交联的情况下,任何热固性树脂的胶凝部分优选是30%或更大,更优选50%或更大,甚至更优选70%或更大。当胶凝部分小于30%时,不能产生适当的交联态,并且因此可能存在耐久性的退化。
关于区分粘结剂用树脂交联态和非交联态的方法,这两种状态可以通过例如将涂膜浸入具有高溶解能力的溶剂中进行区分。具体而言,对于非交联态的粘结剂用树脂,树脂在溶剂中溶解,因此在溶质中无残留。
记录层中的上述其它组分不受任何限制地根据期望目的适当选择。例如,对此,表面活性剂、增塑剂等是合适的,因为能够促进图像的记录。
对于溶剂,可以应用涂布溶液分散设备、记录层施用方法、干燥和硬化方法以及用于记录层涂布溶液的其它方法,已知的那些。为了制备记录层涂布溶液,可以使用分散设备将材料一起分散进入溶剂中;可选地,可以将材料分别分散在各自的溶剂中然后可以将溶液混合在一起。此外,这些成份可以被加热和溶解,然后可以通过快速冷却或者缓慢冷却而沉淀。
形成记录层的方法不受任何限制地根据期望目的适当选择。其合适的实例包括:方法(1),将记录层涂布溶液施加到载体上,在该记录层涂布溶液中,树脂、给电子成色化合物和受电子化合物溶解或分散在溶剂中,然后在使其形成片或类似物的同时或之后通过蒸发溶剂交联该涂布溶液;方法(2),将记录层涂布溶液施用到载体上,在该记录层涂布溶液中,给电子成色化合物和受电子化合物分散在仅溶解树脂的溶剂中,然后在使其形成片或类似物的同时或之后通过蒸发溶剂交联该涂布溶液;和方法(3),不使用溶剂,加热和熔化树脂、给电子成色化合物和受电子化合物以便混合,然后在使该熔融混合物形成片或类似物之后交联该熔融混合物并使其冷却。在每一种这些方法中,无需使用载体,产生片形的、作为热可逆记录介质的记录层也是可能。
在(1)或(2)中所用的溶剂不能被明确地定义,因为其受树脂、给电子成色化合物和受电子化合物类型等的影响。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、甲苯以及苯。
另外,受电子化合物存在于记录层中,其以颗粒形式被分散。
颜料、消泡剂、分散剂、增滑剂、防腐剂、交联剂、增塑剂等可以被加入记录层涂布溶液中,目的是展现作为涂布材料的高性能。
记录层的涂布方法不受任何限制地根据期望目的适当选择。例如,以卷形连续的载体或者已经被切割成片形的载体被传送,并且载体通过已知的方法被涂覆记录层,所述方法如刮刀涂布、绕线棒涂布、喷涂、气刀涂布、颗粒涂布、帘幕涂布、凹板涂布、接触涂布、逆转辊涂布、浸涂涂布或模涂布(die coating)。
记录层涂布溶液的干燥条件不受任何限制地根据期望目的适当选择。例如,在室温(25℃)至140℃的温度下干燥记录层涂布溶液大约10秒至10分钟。
记录层的厚度不受任何限制地根据期望目的适当选择。例如,其优选为1μm至20μm,更优选3μm至15μm。当记录层太薄时,图像反差可能降低,原因在于显色密度降低。当记录层太厚时,层中的热分布扩大,产生了未达到显色温度并因此不显色的部分,因此不能获得期望的显色密度。
-光热转换层-
光热转换层是具有吸收激光束并产生热的功能的层。
光热转换层至少包含具有高效吸收激光束并且然后产生热的功能的光热转换材料。特别优选的是,光热转换材料包含在热可逆记录层中,或包含在热可逆记录层的相邻层的至少一层中。在光热转换材料包含在热可逆记录层中的情况,热可逆记录层也作为光热转换层起作用。在光热转换材料包含在热可逆记录层的相邻层的至少一层中的情况,通过将热可逆记录层覆盖在含有光热转换材料的层上,光热转换层中产生的热可以被有效利用,并且由层分离引起的记录和擦除灵敏性的降低可以得到抑制。这里,相邻放置的热可逆记录层和光热转换层指,光热转换层被放置以便与热可逆记录层接触,或者光热转换层经由厚度比热可逆记录层的厚度更薄的层放置在热可逆记录层上。存在这种情况:在热可逆记录层和光热转换层之间形成阻隔层,以抑制它们之间的相互作用。优选地,这种阻隔层是就其中使用的材料而言具有高传热率的层。根据期望目的,适当地选择在热可逆记录层和光热转换层之间形成的层,而不必限于上述的例子。
光热转换材料被广义分类为无机材料和有机材料。
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。这些无机材料的每一种通过真空蒸发方法或通过使用树脂等结合颗粒材料至层表面,形成层形式。
对于有机材料,根据待被吸收的光的波长,多种染料可适合使用,然而,当半导体二极管被用作光源时,使用具有接近700nm到1,500nm波长的吸收峰的近红外吸收颜料。其具体的实例包括花青颜料、醌颜料、吲哚萘酚(indonaphthol)的喹啉衍生物、苯二胺基镍络合物、酞菁化合物和萘菁化合物。为了确保对抗重复记录和擦除图像的耐久性,优选选择耐热性优异的光热转换材料。
近红外吸收颜料的每一种可以被单独或者两种或多种结合使用。
当形成光热转换层时,光热转换材料典型地与树脂组合使用。用于光热转换层中的树脂没有任何限制地从本领域已知的那些中适当选择,只要其能保持无机材料和有机材料在其中,然而,优选热塑性树脂和热固性树脂,并且类似于记录层中所用的粘结剂用树脂的那些树脂可以被合适地使用。在它们之中,施加热、紫外光或电子束可固化的树脂可以被优选用于提高对重复使用的耐久性,而使用异氰酸酯的热可交联树脂是特别优选的。粘结剂用树脂优选地具有100mgKOH/g至400mgKOH/g的羟基值。
光热转换层的厚度根据期望目的适当地选择而没有任何限制,但优选为1μm至20μm。
-紫外吸收层-
在本发明中,紫外吸收层优选放置在热可逆记录层上,以阻止紫外光对热可逆记录层中包含的无色染料着色及其光劣化(photodeterioration)引起的残留图像被擦除。由于紫外吸收层,记录介质的耐光性得到提高。通过适当调节紫外吸收层的厚度以吸收波长为390nm或更短的紫外光,可以显著提高记录介质的耐光性。
紫外吸收层至少包含粘结剂用树脂和紫外吸收剂,并且如果需要可以进一步包含其他组分,例如填料、润滑剂、颜色颜料等。
粘结剂用树脂根据期望目的适当选择,而没有任何限制。热可逆记录层中使用的粘结剂用树脂,或者树脂状物质如热塑性树脂和热固性树脂可以被用作粘结剂用树脂。树脂状物质的例子包括聚乙烯、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。
紫外吸收剂可以是有机化合物或无机化合物。
而且,优选使用具有紫外吸收结构的聚合物(后面可以被称为“紫外吸收聚合物”),作为紫外吸收剂。
本文中,具有紫外吸收结构的聚合物是指其分子中具有紫外吸收结构(例如紫外吸收基团)的聚合物。紫外吸收结构的例子包括水杨酸酯结构、丙烯酸氰酯结构、苯并三唑结构和二苯酮结构。在它们之中,苯并三唑结构和二苯酮结构是特别优选的,因为它们吸收波长为340nm至400nm的紫外光,这种紫外光是引起无色染料光劣化的因素。
紫外吸收聚合物优选被交联。因此,具有与固化剂(setting agent)反应的基团如羟基、氨基和羧基的聚合物优选用作紫外吸收聚合物,并且具有羟基的聚合物是特别优选的。为了提高包含具有紫外吸收结构的聚合物的层的物理强度,使用羟基值为10mgKOH/g或更大的聚合物提供足够的涂膜强度,更优选30mgKOH/g或更大,还更优选40mgKOH/g或更大。由于有足够的涂膜强度,即使在重复进行擦除和印刷后,记录介质的劣化也得到抑制。
紫外吸收层的厚度优选为0.1μm至30μm,更优选为0.5μm至20μm。关于紫外吸收层涂布溶液使用的溶剂、该涂布液的分散设备、紫外吸收层的涂布方法、紫外吸收层的干燥和固化方法等,可以使用用于热可逆记录层的传统方法。
-第一和第二氧阻隔层-
优选地,第一和第二氧阻隔层被分别放置在热可逆记录层之上和之下,以阻止氧进入热可逆记录介质,从而阻止包含在第一和第二热可逆记录层中的无色染料的光劣化。即,优选地,第一氧阻隔层置于载体和热可逆记录层之间,而第二氧阻隔层置于热可逆记录层上。
第一和第二氧阻隔层的例子包括具有大的可见光透射率和低的氧渗透性的树脂或聚合物膜。氧阻隔层根据其用途、氧渗透性、透明度、涂布容易性、粘合性等进行选择。氧阻隔层的具体例子包括二氧化硅沉积膜、氧化铝沉积膜以及二氧化硅-氧化铝沉积膜,在它们中,无机氧化物被气相沉积在树脂或聚合物膜上。这里,树脂的例子包括聚丙烯酸烷酯、聚甲基丙烯酸烷酯、聚甲基丙烯腈(polymethachloronitrile)、聚烷基乙烯基酯、聚烷基乙烯基醚、聚氟乙烯、聚苯乙烯、乙酸-乙烯基共聚物、乙酸纤维素、聚乙烯醇、聚偏1,1-二氯乙烯、乙腈共聚物、1,1-二氯乙烯共聚物、聚(氯三氟乙烯)、乙烯-乙烯醇共聚物、聚丙烯腈、丙烯腈共聚物、聚对苯二甲酸乙二酯、尼龙-6和聚乙缩醛,聚合物的例子包括聚对苯二甲酸乙二酯和尼龙。在它们中,无机氧化物沉积在聚合物膜上的膜是优选的。
氧阻隔层的氧渗透率优选是20mL/m2/天/MPa或更小,更优选为5mL/m2/天/MPa或更小,还更优选为1mL/m2/天/MPa或更小。当其氧渗透率大于20mL/m2/天/MPa时,包含在热可逆记录层中的无色染料的光劣化可能不被阻止。
氧渗透率可以通过例如根据JIS K7126 B的测量方法进行测量。
氧阻隔层可以被放置以夹住热可逆记录层,例如放置在热可逆记录层的下面或载体的背面。通过以这种方式放置氧阻隔层,有效地阻止氧进入热可逆记录层,并因此可以抑制无色染料的光劣化。
氧阻隔层的形成方法根据期望目的适当地选择,而没有任何限制。其例子包括熔融挤出、涂布、层压等。
第一和第二氧阻隔层的每一层的厚度根据树脂或聚合物膜的氧渗透率变化,但优选为0.1μm至100μm。当其厚度小于0.1μm时,氧阻隔性质不足。当其厚度大于100μm时,它不是优选的,这是因为其透明度下降。
粘性层可以置于氧阻隔层和下层之间。形成粘性层的方法没有特别限制,其例子包括涂布、层压等。粘性层的厚度没有特别限制,但优选为0.1μm至5μm。粘性层可以用交联剂固化。作为交联剂,热可逆记录层中使用的那些可以被适当地使用。
-保护层-
在本发明的热可逆记录介质中,期望保护层被提供在记录层上,目的是保护记录层。保护层不受任何限制地根据期望目的适当选择。例如,保护层可以由一层或多层形成,并且其优选被提供在暴露的最外层表面上。
保护层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、润滑剂和着色颜料。
保护层中的树脂不受任何限制地根据期望目的适当选择。例如,该树脂优选是热固性树脂、紫外线(UV)可固化树脂、电子束可固化树脂等,特别优选紫外线(UV)可固化树脂和热固性树脂。
UV可固化树脂在固化之后能够形成非常坚硬的膜,并且降低由表面的物理接触而产生的损坏以及由于激光加热引起的介质变形;因此,获得对抗重复使用的耐久性优异的热可逆记录介质是可能的。尽管比UV可固化树脂稍差,热固性树脂使得硬化表面也是可能的,并且其在对抗反复使用的耐久性方面优良。
UV可固化树脂不受任何限制地根据期望目的适当地选自已知的UV可固化树脂。其实例包括基于氨基甲酸乙酯丙烯酸酯、环氧丙烯酸酯、聚酯丙烯酸酯、聚醚丙烯酸酯、乙烯类和不饱和聚酯的低聚物;和单体,如单官能和多官能丙烯酸酯、甲基丙烯酸酯、乙烯基酯、乙烯衍生物和烯丙基化合物。在这些物质中,多官能即四官能或以上的单体和低聚物是特别优选的。通过混合两种或多种的这些单体或低聚物,适当地调节树脂膜的硬度、收缩程度、柔韧性、涂布强度等是可能的。
为利用紫外线固化单体和低聚物,有必要使用光聚合引发剂或光聚合促进剂。所加入的光聚合引发剂或光聚合促进剂的量,相对于保护层中树脂组分的总质量,优选为按质量计0.1%至按质量计20%,更优选按质量计1%至按质量计10%。
用于固化紫外线可固化树脂的紫外线辐射可以利用已知的紫外线辐照器进行,紫外线辐照器的实例包括配备有光源、灯具、电源、制冷设备、传输设备等的紫外线辐照器。
光源的实例包括汞-蒸汽灯、金属卤化物灯、钾灯、汞-氙气灯和闪光灯。光源的波长可以根据加至热可逆记录介质组合物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。
紫外线辐射的条件不受任何限制地根据期望目的适当选择。例如,建议根据交联树脂所需的照射能确定灯输出功率、传输速度等。
为了改进传输性能,可以加入防粘剂如具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;或润滑剂如硅油。所加入的任何这些物质的的量,相对于保护层中树脂组分的总质量,优选为按质量计0.01%至按质量计50%,更优选按质量计0.1%至按质量计40%。这些中的每一种可以单独使用或者两个或多个结合使用。另外,为了防止静电,优选使用导电填料,更优选针状导电填料。
无机颜料的粒径优选0.01μm至10.0μm,更优选0.05μm至8.0μm。所加入的无机颜料的量,相对于1质量份耐热性树脂,优选为0.001质量份至2质量份,更优选0.005质量份至1质量份。
此外,常规已知的表面活性剂、匀平剂、抗静电剂等可以作为添加剂包含在保护层中。
同样,作为热固性树脂,例如,可以适当地使用类似于记录层所用的粘结剂用树脂的树脂。
也可以使用具有紫外线吸收结构的聚合物(在下文中另外被称为“紫外线吸收聚合物”)。
此处,具有紫外线吸收结构的聚合物表示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。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。在这些物质中,苯并三唑结构和二苯酮结构由于它们优良的耐光性是特别优选的。
期望热固性树脂被交联。因此,热固性树脂优选是具有与固化剂反应的基团的树脂,所述基团如羟基、氨基或羧基,特别优选含羟基的聚合物。为了增加含有具有紫外线吸收结构的聚合物的层的强度,应用具有10mgKOH/g或更大羟基值的聚合物是优选的,原因在于能够获得足够的涂布强度,更优选使用具有30mgKOH/g或更大羟基值的聚合物,甚至更优选应用具有40mgKOH/g或更大羟基值的聚合物。通过使保护层具有足够的涂布强度,即使在反复进行擦除和印刷时减小记录介质的退化是可能的。
作为固化剂,可以适当地使用类似于记录层所用固化剂的固化剂。
对于溶剂,可以应用涂布溶液分散设备、保护层施加方法、干燥方法和用于保护层涂布溶液的类似方法,已知的并且用于记录层的那些。当使用紫外线可固化树脂时,需要借助利用来进行涂布和干燥的紫外线辐射的固化步骤,在此种情况中,紫外线辐照器、光源和照射条件如上所述。
保护层的厚度优选为0.1μm至20μm,更优选0.5μm至10μm,甚至更优选1.5μm至6μm。当厚度小于0.1μm时,保护层不能充分执行作为热可逆记录介质保护层的功能,热可逆记录介质在加热情况下反复使用容易退化,因此其可能不能被反复使用。当厚度大于20μm时,向位于保护层下的热敏部分传递足够的热是不可能的,因此通过加热进行的图像印刷和擦除可能不能被充分进行。
-中间层-
在本发明中,期望在记录层与保护层之间提供中间层,目的是改进记录层与保护层之间的粘合性,防止由于施加保护层而引起的记录层的质量变化,以及防止保护层中的添加剂转移到记录层。这使得改进贮存显色图像的能力成为可能。
中间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、润滑剂和着色颜料。
粘结剂用树脂不受任何限制地根据期望目的适当选择。对于粘结剂用树脂,可以使用记录层所使用的粘结剂用树脂或诸如热塑性树脂或热固性树脂的树脂组分。树脂组分的实例包括聚乙烯、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。
期望的是,中间层含有紫外线吸收剂。对于紫外线吸收剂,可以使用有机化合物和无机化合物中的任一种。
同样,可以使用紫外线吸收聚合物,并且这可以借助交联剂来固化。作为这些化合物,可以适当地使用类似于保护层所用的那些化合物的化合物。
中间层的厚度优选为0.1μm至20μm,更优选0.5μm至5μm。对于溶剂,可以应用涂布溶液分散设备、中间层施加方法、中间层干燥和硬化方法以及用于中间层涂布溶液的类似方法,已知的并且用于记录层的那些。
-下层-
在本发明中,下层可以被提供在记录层与载体之间,目的是有效利用所施加的热以实现高灵敏性,或者改进载体与记录层之间的粘合性,以及防止记录层物质渗透到载体中。
下层至少含有空心颗粒,也含有粘结剂用树脂,以及根据需要进一步含有其它组分。
空心颗粒的实例包括单空心颗粒和多空心颗粒,在单空心颗粒中,在每个颗粒中仅存在一个空心部分,在多空心颗粒中,在每个颗粒中存在多个空心部分。这些类型的空心颗粒可以单独或结合使用。
空心颗粒的材料不受任何限制地根据期望目的适当选择,其合适的实例包括热塑性树脂。对于空心颗粒,可以使用适当制造的空心颗粒,或者可以使用商业可得的产品。商业可得的产品的实例包括MICROSPHERE R-300(由MatsumotoYushi-Seiyaku Co.,Ltd.制造);ROPAQUE HP1055和ROPAQUE HP433J(两种都由Zeon Corporation制造);和SX866(由JSR Corporation制造)。
添加到下层中的空心颗粒的量不受任何限制地根据期望目的适当选择,例如,其优选为按质量计10%至按质量计80%。
对于粘结剂用树脂,可以使用类似于记录层所使用或含有具有紫外线吸收结构的聚合物的层所使用的树脂的树脂。
下层可以含有有机填料和无机填料中的至少一种,无机填料如碳酸钙、碳酸镁、二氧化钛、氧化硅、氢氧化铝、高岭土或滑石。
此外,下层可以含有润滑剂、表面活性剂、分散剂等。
下层的厚度不受任何限制地根据期望目的适当选择,0.1μm至50μm的范围是期望的,2μm至30μm是更期望的,以及12μm至24μm是甚至更期望的。
-背层-
在本发明中,为了防止在热可逆记录介质上的卷曲和静电荷以及改进传输能力,背层可以被提供在与形成记录层的表面相对的载体一面上。
背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、导电填料、润滑剂和着色颜料。
粘结剂用树脂不受任何限制地根据期望目的适当选择。例如,该粘结剂用树脂是热固性树脂、紫外线(UV)可固化树脂、电子束可固化树脂等中的任一种,特别优选的是紫外线(UV)可固化树脂和热固性树脂。
对于紫外线可固化树脂、热固性树脂、填料、导电填料和润滑剂,可以适当地使用类似于记录层、保护层或中间层所使用的那些。
-粘合层或粘性层-
在本发明中,通过在与形成记录层的表面相反的载体表面上提供粘合层或粘性层,热可逆记录介质可以作为热可逆记录标签进行制备。用于粘合层或粘性层的材料可以选自通常使用的材料。
用于粘合层或粘性层的材料不受任何限制地根据期望目的适当选择。其实例包括脲树脂、蜜胺树脂、酚树脂、环氧树脂、聚乙酸乙烯酯树脂、乙酸乙烯酯-丙烯酸共聚物、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、丙烯酸类树脂、聚乙烯基醚树脂、氯乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、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有机硅树脂。
用于粘合层或粘合剂层的材料可以属于热熔型。可以使用或可以不使用剥离纸。
在热可逆记录介质中,着色层可以被提供在载体与记录层之间,目的是改进可见性。通过将含有着色剂和树脂粘结剂的分散溶液或溶液施用在目标表面上并干燥该分散溶液或溶液,可以形成着色层;可选地,着色层可以通过简单地将着色片粘合至目标表面而形成。
热可逆记录介质可以被提供彩色印刷层。在该彩色印刷层中的着色剂例如选自染料、颜料以及包含在常规全色印刷所用的彩色油墨中的类似物。树脂粘结剂的实例包括热塑性树脂、热固性树脂、紫外线可固化树脂和电子束可固化树脂。彩色印刷层的厚度可以根据期望的印刷彩色密度适当选择。
在热可逆记录介质中,可以另外使用不可逆记录层。在这种情况中,记录层的显色色调可以是相同的或不同的。同样,着色层可以例如提供在与形成记录层的表面相同的本发明热可逆记录介质的全部表面或部分表面上,或者可以被提供在其相反表面的一部分上,所述着色层已经按照胶印、凹版印刷等被印刷,或者其已经利用喷墨打印机、热转印打印机、升华打印机等被印刷有图画设计等。此外,主要由可固化树脂组成的OP清漆层可以被提供在着色层的部分或整个表面上。图画设计的实例包括字母/字符、图案、图表、照片和利用红外线检测的信息。同样,简单形成的任意层可以通过加入染料或颜料来着色。
此外,为安全起见,本发明的热可逆记录介质可以被提供全息图。同样,为提供设计多样性,通过形成浮雕或凹雕式的凹陷和凸出,其同样可以被提供诸如肖像、公司标志或符号之类的设计。
根据其用途,热可逆记录介质可以被形成期望的形状,如形成卡、标签、标记、片或卷。卡形状的热可逆记录介质可用于预付卡、打折卡、信用卡等。尺寸小于卡的标签形状的热可逆记录介质可以被用于价格标签和类似物。尺寸大于卡的标签形状的热可逆记录介质可以被用于票据、过程控制和运输的指令片等。标记形状的热可逆记录介质可以被附着;因此,其可以形成各种尺寸,例如用于过程控制和产品控制,被附着至手推车、容器、盒子、集装箱等以便反复使用。尺寸大于卡的片形热可逆记录介质为印刷提供较大的面积,因此其例如能够被用于通常的文件和过程控制指令卡片。
-热可逆记录部件与RF-ID的结合实例-
在本发明中所用的热可逆记录部件在便利性方面优良,原因在于能够可逆显示的记录层和信息存储部分被提供在同一卡或标签上(以形成一个单元),并且存储在信息存储部分的部分信息被展示在记录层上,从而使得通过仅观看卡或标签而无需专用设备来确认信息成为可能。同样,当存储在信息存储部分的信息被重写时,通过热可逆记录部件展示的信息的重写使得根据需要反复多次使用热可逆记录介质是可能的。
信息存储部分不受任何限制地根据期望目的适当选择,其合适的实例包括磁记录层、磁条、IC存储器、光学存储器和RF-ID标签。在信息存储部分被用于过程控制、产品控制等的情况中,RF-ID标签是特别优选的。RF-ID标签由IC芯片和连接至该IC芯片的天线组成。
热可逆记录部件包括能够可逆显示的记录层和信息存储部分。信息存储部分的合适实例包括RF-ID标签。
此处,图9显示了RF-ID标签85的一个实例的示意图。该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被分成四部分,即存储部分、功率调节部分、发射部分和接收部分,并且在它们执行分配的任务时进行通信。关于通信,RF-ID标签利用无线电波与读取器/写入器的天线通信,以便传送数据。具体而言,存在着如下的两种方法:电磁感应方法,其中RF-ID标签的天线接收来自读取器/写入器的无线电波,并且电动势由共振引起的电磁感应产生;无线电波方法,其中电动势由辐射电磁场产生。在两种方法中,RF-ID标签内的IC芯片由来自外部的电磁场激活,芯片内的信息被转化成信号,然后该信号从RF-ID标签发射。该信息通过读取器/写入器侧的天线接收,并通过数据处理单元识别,然后在软件侧进行数据处理。
将RF-ID标签形成标签或卡并且可以被附着至热可逆记录介质。RF-ID标签可以被附着至记录层表面或背层表面,期望被附着至背表面层。为将RF-ID标签和热可逆记录介质粘贴在一起,可以使用已知的胶粘剂或粘合剂。
另外,热可逆记录介质和RF-ID标签可以通过层压或类似方法被整体形成,然后其被形成卡或标签。
(图像处理装置)
本发明的图像处理设备被用于本发明的图像处理方法中,并且至少包括:激光束发射单元、束扫描单元、光强度分布调节单元,以及配置来聚集激光的fθ透镜,并且进一步包括冷却单元,以及可以包括根据需要适当选择的其它部件。
-激光发射单元-
激光发射单元没有任何限制地根据期望目的适当地选择,只要其能够发射激光。其实例包括常规激光器比如CO2激光器、YAG激光器、光纤激光器以及半导体激光器(LD)。
从激光发射单元发射的激光的波长没有任何限制地根据期望目的适当地选择,但其优选地在从可见光区域到红外区域范围内,更优选地在从近红外区域到远红外区域内,因为使用这个范围内波长的光,图像反差被改进。
当波长在可见光区域时,吸收激光并产生用于热可逆记录介质的图像记录和图像擦除的热的添加剂被激光束着色,并且因此可能降低图像反差。
自CO2激光器发射的激光束的波长是10.6μm,其处于远红外区,并且热可逆记录介质吸收这种激光。因此,不需要加入用于吸收激光并产生用于热可逆记录介质的图像记录和图像擦除的热的添加剂。此外,当使用具有近红外区域波长的激光时,这种添加剂可以吸收可见光,即使是轻微程度。因此,使用不需要添加剂的CO2激光器具有优势,因为可以防止图像反差的降低。
发射自YAG激光器、光纤激光器以及LD的激光的波长在可见区域到近红外区域(数百微米到1.2μm)。因为目前可用的热可逆记录介质不吸收这种波长区域的激光,需要加入光热转换材料用于吸收激光并转换成热量。但是仍然,使用这些激光器具有这样的优势:因为激光波长较短可以实现记录高清晰图像。
此外,当YAG激光器和光纤激光器具有高输出功率时,存在这样的优势:图像记录和图像擦除可以被高度加快。LD具有这样的优势:因为激光器本身较小,设备可以缩小尺寸并且此外设备价格可以下降。
-光束扫描单元-
光束扫描单元被置于激光束发射部件中激光束发射的表面上。激光束扫描单元的实例包括使用电控光束扫描镜(galvano mirror)的激光束扫描单元和移动热可逆记录介质固定于其上的XY台(stage)的单元。移动XY台的单元在高速下很难扫秒细微的字/字符。因此,优选使用电控光束扫描镜的激光束扫描单元作为扫描方法。
-光强度分布调节单元-
光强度分布调节单元具有改变激光束的光强度分布的功能。
光强度分布调节单元的放置不受特别限制,只要其被放置在激光束发射单元中发射激光束的表面;光强度分布调节单元与激光束发射单元之间的距离等可以根据期望用途适当选择,并且光强度分布调节单元优选被放置在激光束发射单元与下述电控光束扫描镜之间,更优选被置于下述光束扩展器与电控光束扫描镜之间。
光强度分布调节单元具有改变光强度分布的功能,以使所施加的激光束的中心位置处所施加激光束的光强度(I1)与在对应于所施加激光束的总照射能的80%的平面上的所施加激光束的光强度(I2)的比率(I1/I2)满足0.4≤I1/I2≤2.0。因此,减小由于反复图像记录和擦除所引起的热可逆记录介质的退化以及提高对反复使用的耐久性是可能的,其中图像反差被维持。
光强度分布调节单元不受任何限制地根据期望目的适当选择。其合适的实例包括透镜、滤光片、掩模、反射镜和光纤耦合,其中透镜是优选的,原因在于其引起较少的能量损失,特别是万花筒、积分器(integrator)、光束均匀器(beamhomogenizer)、非球面光束成形器(其中的每一种是强度变换透镜和相位补偿透镜的组合)、非球面透镜以及衍射光学元件。
其中,图6B中所示非球面透镜是特别优选的,因为其在强度分布调节部件中高度的设计灵活性。
例如,同图6B中所示非球面透镜一起,光强度可以通过调节热可逆记录介质和是聚光镜的fθ透镜之间的距离以使其不同于焦距而进行控制。
当使用滤光片、掩模或类似物时,光强度可以通过物理切割激光束的中心部分进行调节。同时,当使用反射镜时,光强度可以通过使用例如连接到计算机的并且可以机械地改变形状的可变形反射镜或者其中在表面上的反射系数或者凹凸形成各部分不同的反射镜,进行调节。此外,光强度可以通过光纤耦合半导体激光器、YAG激光器等容易地调节。
-fθ透镜-
fθ透镜是将激光聚集到热可逆记录介质上的元件。当使用检流计反射镜时,由常规凸透镜聚集的光束直径取决于扫描位置而变化,因为自聚光透镜(包括凸透镜和fθ透镜)的距离取决于热可逆记录介质上的扫描位置而改变。在这种情况下使用fθ透镜是优选的,因为聚集光束的直径可以被维持在恒定的水平而不考虑热可逆记录介质上的扫描位置。
虽然在fθ透镜的表面通常形成防反射膜(AR层),但fθ透镜中心部分的光强度分布和fθ透镜周围部分的光强度分布之间的差异可以通过相比于fθ透镜中心部分上的防反射膜厚度减小fθ透镜周围部分上的防反射膜厚度,或者改变防反射膜的材料为具有低反射率的材料而得到减小。
作为基本结构,本发明的图像处理装置等同于通常称为激光打标机的图像处理装置,除了本发明的图像处理装置至少包括激光发射单元、光扫描单元、光强度调节单元、设置来聚集激光的fθ透镜,并且含有振荡器单元、电源控制单元和程序单元。
此处,本发明的图像处理装置的一个实例,主要是激光发射单元,显示在图6A中。
显示在图6A中的图像处理装置包括光学透镜,作为光强度调节单元,其放置在激光打标机(LP-440,SUNX Limited制造)的光路径中,该激光打标机装备有具有40W输出功率的CO2激光器,并且其被设置来能够可变地调节垂直于激光前进方向的横截面上的激光光强度分布。
注意:激光器发射单元——即用于图像记录和擦除的机头部分——的说明如下。可用的激光器输出功率范围是0.1W至40W;照射距离移动范围未被特别规定;光点直径的范围是0.18mm至10mm;扫描速度范围是12,000mm/s(最大值);以及照射距离范围未被特别规定。
振荡器单元包括激光振荡器1、光束扩展器2、扫描单元5等。
激光振荡器1对于获得具有高强度和高方向性激光是必需的。例如,一对反射镜被放置在激光介质的每一侧,该激光介质被泵浦(提供能量),许多激发态原子被增加,粒子数反转被记录,因此引发发射。通过选择性地扩大光轴方向的光,提高光的方向性,并且激光从输出镜释放。
扫描单元5包括检流计4,安装在检流计4上的检流计反射镜4A。自激光振荡器1输出的激光通过均安装到检流计4上并且分别放置在X轴和Y轴方向的两个检流计反射镜4A以高速度旋转扫描,因此在热可逆记录介质7上记录或者擦除图像。
电源控制单元包括用于放电的电源(在CO2激光器的情况下)或者被设置来激发激光介质的光源的驱动电源(YAG激光器等)、检流计驱动电源、用于冷却的电源比如Peltier元件以及用于控制整个图像处理装置的控制单元。
程序单元是这样的单元,其被设置来基于来自触摸板或者键盘的输入,输入条件如激光的强度、扫描速度以及光,形成和编辑待记录的用于图像记录或者图像擦除的字符等。
注意,尽管激光发射单元——即用于图像记录和擦除的机头部分——被安装到图像处理装置上,但除了激光发射单元,图像处理装置还包括热可逆记录介质的传送单元、其控制单元、监视器单元(触摸板)等。
本发明的图像处理方法和图像处理装置能够在非接触系统中向热可逆记录介质,比如粘附于容器如纸板箱或者塑料容器的标签,进行重复图像记录和图像擦除。此外,本发明的图像处理方法和图像处理装置能够抑制重复使用引起的热可逆记录介质的劣化。因为这个原因,本发明的图像处理方法和图像处理装置特别适用于分配和输送系统。在这种情况下,当传送放置在传输带上的纸板箱或者塑料容器时图像可以被记录在标签上和从标签擦除,并且因为不需要停止生产线而因此运输需要的时间可以被减少。此外,粘附于纸板箱或者塑料容器的标签可以以相同的状态被重复使用,并且可以再次进行图像擦除和图像记录而无需从纸板箱或者塑料容器移去标签。
实施例
下面解释本发明的实施例;然而,应当注意,本发明不以任何方式限于这些实施例。
制备实施例1
<制备热可逆记录介质>
以下面的方式制备色调依赖温度可逆变化(透明态-显色态)的热可逆记录介质。
-载体-
作为载体,使用具有125μm厚度的白色混浊聚酯膜(TETORON FILMU2L98W,由Teijin DuPont Films Japan Limited制造)。
-下层-
混合三十(30)质量份苯乙烯-丁二烯共聚物(PA-9159,由Nippon A&L Inc.制造)、12质量份聚乙烯醇树脂(POVAL PVA103,由Kuraray Co.,Ltd.制造)、20质量份空心颗粒(MICROSPHERE R-300,由Matsumoto Yushi-Seiyaku Co.,Ltd.制造)和40质量份水,并搅拌大约1h,以使其均匀地混合,由此制备下层涂布溶液。
接下来,通过利用绕线棒,将得到的下层涂布溶液施加到载体上,然后在80℃下加热并干燥该下层涂布溶液2min,形成厚度为20μm的下层。
-热可逆记录层(记录层)-
利用球磨机,将5质量份由下面的结构式(1)表示的可逆显色剂、0.5质量份由下面结构式(2)和(3)表示的两种类型颜色擦除促进剂中的每一种、10质量份丙烯酰基多元醇50%溶液(羟基值=200mgKOH/g)和80质量份甲基·乙基酮粉碎并分散,使得平均粒径变为大约1μm。
-可逆显色剂-
结构式(1)
-颜色擦除促进剂-
Figure G2009101686046D00292
结构式(2)
C17H35CONHC18H35          结构式(3)
接下来,将1质量份作为无色染料的2-苯胺基-3-甲基-6-二丁氨基荧烷、0.2质量份由下面结构式(4)表示的酚抗氧化剂(IRGANOX 565,由Ciba SpecialtyChemicals plc.制造)和5质量份异氰酸酯(CORONATE HL,由Nippon PolyurethaneIndustry Co.,Ltd.制造)加入其中可逆显色剂已经被粉碎并分散的分散溶液中,然后充分搅拌以制备记录层涂布溶液。
Figure G2009101686046D00301
结构式(4)
随后,利用绕线棒,将制备的记录层涂布溶液施用到其上已经形成下层的载体上,并且将该记录层涂布溶液在100℃下干燥2min,然后在60℃下固化24h,以形成厚度为11μm的记录层。
-中间层-
混合三(3)质量份丙烯酰基多元醇树脂50%溶液(LR327,由Mitsubishi RayonCo.,Ltd.制造)、7质量份氧化锌细粒30%分散溶液(ZS303,由Sumitomo Cement Co.,Ltd.制造)、1.5质量份异氰酸酯(CORONATE HL,由Nippon Polyurethane IndustryCo.,Ltd.制造)和7质量份甲基·乙基酮,并充分搅拌以制备中间层涂布溶液。
接下来,利用绕线棒,将中间层涂布溶液施用到其上已经形成下层和记录层的载体上,该中间层涂布溶液在90℃下加热并干燥1min,然后在60℃加热2h,形成厚度为2μm的中间层。
-保护层-
混合三(3)质量份六丙烯酸季戊四醇酯(KAYARAD DPHA,由Nippon Kayaku Co.,Ltd.制造)、3质量份氨基甲酸乙酯丙烯酸酯低聚物(ART RESIN UN-3320HA,由Negami Chemical Industrial Co.,Ltd.制造)、3质量份二季戊四醇己内酯的丙烯酸酯(KAYARAD DPCA-120,由Nippon Kayaku Co.,Ltd.制造)、1质量份二氧化硅(P-526,由Mizusawa Industrial Chemicals,Ltd.制造)、0.5质量份光聚合引发剂(IRGACURE 184,由Nihon Ciba-Geigy K.K.制造)和11质量份异丙醇,并利用球磨机充分搅拌和分散该混合物,以使平均粒径变成大约3μm,由此制备保护层涂布溶液。
接下来,利用绕线棒,将保护层涂布溶液施用其上已形成下层、记录层和中间层的载体上,将该保护层涂布溶液在90℃下加热和干燥1min,然后通过80W/cm的紫外灯进行交联,以形成厚度为4μm的保护层。
-背层-
混合六丙烯酸季戊四醇酯(KAYARAD DPHA,由Nippon Kayaku Co.,Ltd.制造)(7.5质量份)、2.5质量份氨基甲酸乙酯丙烯酸酯低聚物(ART RESINUN-3320HA,由Negami Chemical Industrial Co.,Ltd.制造)、2.5质量份针状导电二氧化钛(FT-3000,长轴=5.15μm,短轴=0.27μm,结构:涂敷有锑掺杂的氧化锡的二氧化钛;由Ishihara Sangyo Kaisha,Ltd.制造)、0.5质量份光聚合引发剂(IRGACURE 184,由Nihon Ciba-Geigy K.K.制造)和13质量份异丙醇,并利用球磨机充分搅拌,以制备背层涂布溶液。
接下来,利用绕线棒,将背层涂布溶液施用到与其上已经形成记录层、中间层和保护层的载体表面相反的表面上,将该背层涂布溶液在90℃下加热和干燥1min,然后通过80W/cm的紫外灯进行交联,以形成厚度为4μm的背层。因此,制备出制备实施例1的热可逆记录介质。
(制备实施例2)
<热可逆记录介质的制备>
以下面的方式制备透明度依赖温度可逆变化(透明态-白色混浊态)的热可逆记录介质。
-载体-
作为载体,使用具有175μm厚度的透明PET膜(LUMIRROR 175-T12,由TorayIndustries,Inc.制造)。
-热可逆记录层(记录层)-
向含树脂溶液中——在该溶液中,26质量份氯乙烯共聚物(M 110,由ZEONCORPORATION制造)溶解在210质量份甲基·乙基酮中,加入3质量份由下面结构式(5)表示的低分子有机物质和7质量份山嵛酸二十二烷基酯;然后,在玻璃罐中,放置直径为2mm的陶瓷珠,并利用PAINT SHAKER(由Asada Iron Works.Co.,Ltd制造)将该混合物分散48h,以制备均匀的分散溶液。
Figure G2009101686046D00311
结构式(5)
接下来,将4质量份异氰酸酯化合物(CORONATE 2298-90T,由NipponPolyurethane Industry Co.,Ltd.制造)加入所得到的分散溶液中,然后充分搅拌以制备记录层涂布溶液。
随后,将所得到的记录层溶液施加到载体上,然后加热并干燥;之后,将干燥的记录层溶液在65℃下贮存24h,以便交联树脂。因此,在载体上提供厚度为10μm的热敏记录层。
-保护层-
利用绕线棒,将含有10质量份氨基甲酸乙酯丙烯酸酯紫外线可固化树脂(UNIDIC C7-157,由Dainippon Ink and Chemicals,Incorporated制造)的75%乙酸丁酯溶液和10质量份异丙醇的溶液施用到热敏记录层上,然后加热并干燥;之后,通过用80W/cm的高压汞-蒸汽灯进行紫外线辐射,固化该溶液,以形成厚度为3μm的保护层。因此,制备出制备实施例2的热可逆记录介质。
(制备实施例3)
-热可逆记录介质的制备-
以与制备实施例1相同的方式制备制备实施例3的热可逆记录介质,条件是在制备热可逆记录介质的过程中向记录层加入0.03质量份的光热转换材料(EXCOLOR IR-14,由NIPPON SHOKUBAI Co.,Ltd.制造)。
<激光能量>
激光能量是在扫描方向每长度单位发射在热可逆记录介质上的激光的能量的量。
激光的能量由下面式2确定:
E=P/V  式2
在式2中,E是激光能量,P是激光输出功率,以及V是激光的扫描线速度。
<激光光强度分布测量>
根据下面方式测量激光的强度分布。
当应用CO2激光器设备作为激光器时,通过用Zn-Se光楔(wedge)(LBS-100-IR-W,Ophir-Spiricon Inc.制造)和CaF2滤光器(LBS-100-IR-F,Ophir-Spiricon Inc.制造)衰减光,使激光输出调节到0.05%,用高功率激光束分析仪(LPK-CO2-16,Ophir-Spiricon Inc.制造)测定激光强度。然后,将所得到的激光强度形成三维图,并因此获得激光光强度分布。
当半导体激光设备作为激光器时,设置激光束分析仪(ScorpionSCOR-20SCM,Point Grey Research Co.制造)使得发射距离与在热可逆记录介质上进行记录时的距离相同,然后通过用束分离器——由透射镜和滤光器结合而成(BEAMSTAR-FX-BEAM SPLITTER,Ophir Optronics Ltd.制造),衰减光,使激光的输出调节为3×10-6,用激光束分析仪测定激光的强度。随后,对得到的激光强度进行三维作图,从而获得激光的光强度分布。
I1获自发射激光中心部分的光强度,I2获自激光总照射能的80%的平面上的光强度。
-fθ透镜中心部分和周围部分的确定-
在此,通过控制放置在激光光源被安装到其上的图像处理装置中的反射镜,激光能够照射的区域被设置从激光能够照射的区域的中心点到75mm。在作为fθ透镜中心部分的激光能够照射的区域的中心点,以及在作为fθ透镜周围部分的距离激光能够照射的区域的中心点60mm的位置,评价热可逆记录介质。
(实施例1)
<激光输出条件的调节>
《No.1》
-图像记录步骤-
使用制备实施例1的热可逆记录介质;使用CO2激光器(LP-440,SUNXLimited制造),将从fθ透镜到热可逆记录介质的激光照射距离调节到184mm,使得透过fθ透镜的中心部分并且前进到热可逆记录介质上的激光光强度分布I1/I2被调节到1.6,该CO2激光器在激光路径中至少装备有作为设置来控制激光光强度分布的光学透镜的非球面透镜、设置来扫描激光的检流计反射镜以及聚光fθ透镜(焦距:189mm,有效半径R:32.5mm)。图像在这样的条件下被记录到热可逆记录介质上:透过fθ透镜的中心部分并且前进到热可逆记录介质上的激光的输出功率和扫描线速度分别是20W和1,800mm/s,并且透过fθ透镜的周围部分并且前进到热可逆记录介质上的激光的输出功率和扫描线速度分别是22W和1,800mm/s。
-图像擦除步骤-
使用制备实施例1的热可逆记录介质,借助CO2激光器(LP-440,SUNX Limited制造),分别调节照射距离、扫描线速度和光点直径在245mm、1,750mm/s和3.0mm,将图像从热可逆记录介质擦除,该CO2激光器在激光路径中至少装备有作为设置来控制激光光强度分布的光学透镜的非球面透镜、设置来扫描激光的检流计反射镜以及聚光fθ透镜(焦距:189mm,有效半径R:32.5mm)。将照射fθ透镜中心部分和周围部分的激光输出功率调节为22W。
《No.2》
以与No.1中相同的方法进行图像记录和图像擦除,条件是在图像记录步骤中将透过fθ透镜的周围部分并且前进到热可逆记录介质上的激光输出功率更改为20W。
《No.3》
以与No.1中相同的方法进行图像记录和图像擦除,条件是在图像记录步骤中将透过fθ透镜的周围部分并且前进到热可逆记录介质上的激光输出功率更改为19W。
《No.4》
以与No.1中相同的方法进行图像记录和图像擦除,条件是在图像记录步骤中将透过fθ透镜的周围部分并且前进到热可逆记录介质上的激光输出功率更改为18W。
《No.5》
以与No.1中相同的方法进行图像记录和图像擦除,条件是在图像记录步骤中将透过fθ透镜的周围部分并且前进到热可逆记录介质上的激光输出功率更改为16.6W。
《No.6》
以与No.1中相同的方法进行图像记录和图像擦除,条件是在图像记录步骤中将透过fθ透镜的周围部分并且前进到热可逆记录介质上的激光输出功率更改为14W。
接下来,将Nos.1到6进行图像线宽度和重复耐久力测量,并且基于获得的测量结果进行评价。结果显示在表2中。
<图像线宽度测量>
测量图像线宽度。以下面的方法进行图像线宽度测量。首先,灰度标(由Kodak制造)通过扫描仪(CANOSCAN 4400,由Canon制造)读取,使所得到的数字等级值和通过反射密度测量仪(RD-914,由GretagMacbeth制造)测量的灰度水平之间相关联,然后借助扫描仪如上所述读取记录图像所获得的数字等级值被转换成灰度水平,并且当灰度水平为0.5或者更大时的宽度由数字等级值的设定像素数目(1,200dpi)计算为线宽度。此后,获得的结果基于下面的标准被评价。
[评价标准]
A:fθ透镜中心部分的图像线宽度[mm]是0.35或者以上,并且fθ透镜中心部分的图像线宽度[mm]和fθ透镜周围部分的图像线宽度[mm]之间的差是0.05或者以下。
B:fθ透镜中心部分的图像线宽度[mm]是0.27或者以上,并且fθ透镜中心部分的图像线宽度[mm]和fθ透镜周围部分的图像线宽度[mm]之间的差是0.06到0.13。
C:fθ透镜中心部分的图像线宽度[mm]小于0.27,并且fθ透镜中心部分的图像线宽度[mm]和fθ透镜周围部分的图像线宽度[mm]之间的差是0.14或者以上。
<重复耐久性测量>
重复进行图像记录和图像擦除,并且每10次后,测量擦除部分的图像密度,并且当擦除部分的图像密度(残留图像)变成0.15或者以上时确定重复的次数。然后,结果基于下面的标准被评价。
[评价标准]
A:fθ透镜中心部分的重复耐久性(次数)是200或者以上,并且fθ透镜中心部分的重复耐久性(次数)与fθ透镜周围部分的重复耐久性(次数)之间的差是120或者以下。
B:fθ透镜中心部分的重复耐久性(次数)是140或者以上,并且fθ透镜中心部分的重复耐久性(次数)与fθ透镜周围部分的重复耐久性(次数)之间的差是130到230。
C:fθ透镜中心部分的重复耐久性(次数)与fθ透镜周围部分的重复耐久性(次数)之间的差是240或者以上。
表1
Figure G2009101686046D00351
表2
Figure G2009101686046D00352
Figure G2009101686046D00361
从表1和表2显示的结果看,在Nos.3到6中,通过相比于透过fθ透镜的中心部分并前进到热可逆记录介质上的激光输出功率,降低透过fθ透镜的周围部分并前进到热可逆记录介质上的激光输出功率,在透过fθ透镜的中心部分并且前进到热可逆记录介质上的激光和透过fθ透镜的周围部分并且前进到热可逆记录介质上的激光的照射部分,获得重复耐久性和图像线宽度。
注意,在No.6中,当(P2/P1)×100的值小于80%时,图像线宽度稍微降低,即使透过fθ透镜的中心部分并且前进到热可逆记录介质上的激光照射部分具有重复耐久性。
与此相比,在Nos.1和2,当(P2/P1)×100的值大于99%时,透过fθ透镜的周围部分并且前进到热可逆记录介质上的激光照射部分的重复耐久性明显降低。
(实施例2)
<扫描线速度的调节>
《No.7》
-图像记录步骤-
使用制备实施例1的热可逆记录介质;使用CO2激光器(LP-440,SUNX Limited制造)将从fθ透镜到热可逆记录介质的激光照射距离调节到184mm,以致透过fθ透镜的中心部分并且前进到热可逆记录介质上的激光光强度分布I1/I2被调节到1.6,该CO2激光器在激光路径中至少装备有作为设置来控制激光光强度分布的光学透镜的非球面透镜、设置来扫描激光的检流计反射镜以及聚光fθ透镜(焦距:189mm,有效半径R:32.5mm)。图像在这样的条件下被记录到热可逆记录介质上:透过fθ透镜的中心部分并且前进到热可逆记录介质上的激光的输出功率和扫描线速度分别是20W和1,800mm/s,并且透过fθ透镜的周围部分并且前进到热可逆记录介质上的激光的输出功率和扫描线速度分别是20W和1,620mm/s。
-图像擦除步骤-
使用制备实施例1的热可逆记录介质,借助CO2激光器(LP-440,SUNX Limited制造),分别调节照射距离、扫描线速度和光点直径在245mm、1,750mm/s和3.0mm,将图像从热可逆记录介质擦除,该CO2激光器在激光路径中至少装备有作为设置来控制激光光强度分布的光学透镜的非球面透镜、设置来扫描激光的检流计反射镜以及聚光fθ透镜(焦距:189mm,有效半径R:32.5mm)。将照射fθ透镜中心部分和周围部分的激光输出功率调节为22W。图像擦除时激光的光强度分布I1/I2是2.3。
《No.8》
以与No.7中相同的方法进行图像记录和图像擦除,条件是将透过fθ透镜的周围部分并且前进到热可逆记录介质上的激光扫描线速度更改为1,890mm/s。
《No.9》
以与No.7中相同的方法进行图像记录和图像擦除,条件是将透过fθ透镜的周围部分并且前进到热可逆记录介质上的激光扫描线速度更改为2,000mm/s。
《No.10》
以与No.7中相同的方法进行图像记录和图像擦除,条件是将透过fθ透镜的周围部分并且前进到热可逆记录介质上的激光扫描线速度更改为2,170mm/s。
《No.11》
以与No.7中相同的方法进行图像记录和图像擦除,条件是将透过fθ透镜的周围部分并且前进到热可逆记录介质上的激光扫描线速度更改为2,570mm/s。
接下来,对Nos.7到11进行图像线宽度和重复耐久性的测量,并且以与实施例1中相同的方法评价结果。该结果与No.2的结果一起显示在表4中。
表3
Figure G2009101686046D00371
表4
Figure G2009101686046D00381
从表3和表4显示的结果看,在Nos.8到11中,通过相比于透过fθ透镜的中心部分并前进到热可逆记录介质上的激光的扫描线速度,提高透过fθ透镜的周围部分并前进到热可逆记录介质上的激光的扫描线速度,在透过fθ透镜的中心部分并且前进到热可逆记录介质上的激光和透过fθ透镜的周围部分并且前进到热可逆记录介质上的激光的照射部分获得重复耐久性和图像线宽度。
注意,在No.7和2中,当(V2/V1)×100的值小于101%时,透过fθ透镜的周围部分并且前进到热可逆记录介质上的激光的照射部分的重复耐久性降低。与此相比,在No.10中,当(V2/V1)×100的值大于120%时,线宽度稍微降低,即使透过fθ透镜的周围部分并且前进到热可逆记录介质上的激光照射部分的重复耐久性是令人满意的。
(实施例3)
<调节光强度分布条件>
《No.12》
-图像记录步骤-
使用制备实施例1的热可逆记录介质;使用CO2激光器(LP-440,SUNX Limited制造),将从fθ透镜到热可逆记录介质的激光照射距离调节到178mm,以致透过fθ透镜的中心部分并且前进到热可逆记录介质上的激光光强度分布I1/I2被调节到0.2,该CO2激光器在激光路径中至少装备有作为设置来控制激光光强度分布的光学透镜的非球面透镜、设置来扫描激光的检流计反射镜以及聚光fθ透镜(焦距:189mm,有效半径R:32.5mm)。图像在这样的条件下被记录到热可逆记录介质上:透过fθ透镜的中心部分并且前进到热可逆记录介质上的激光的输出功率和扫描线速度分别是37.5W和1,800mm/s,并且透过fθ透镜的周围部分并且前进到热可逆记录介质上的激光的输出功率和扫描线速度分别是33.8W和1,800mm/s。
-图像擦除步骤-
使用制备实施例1的热可逆记录介质,借助CO2激光器(LP-440,SUNX Limited制造),分别调节照射距离、扫描线速度和光点直径在245mm、1,750mm/s和3.0mm,将图像从热可逆记录介质擦除,该CO2激光器在激光路径中至少装备有作为设置来控制激光光强度分布的光学透镜的非球面透镜、设置来扫描激光的检流计反射镜以及聚光fθ透镜(焦距:189mm,有效半径R:32.5mm)。将透过热可逆记录介质中心部分和周围部分的激光输出功率调节为40W。
《No.13》
-图像记录介质-
以与No.12中相同的方法进行图像记录,条件是将从fθ透镜到热可逆记录介质的激光照射距离调节为188mm,透过fθ透镜的中心部分并且前进到热可逆记录介质上的激光光强度分布I1/I2变为2.3,透过fθ透镜的中心部分并且前进到热可逆记录介质上的激光输出功率变为11.3W,并且透过fθ透镜的周围部分并且前进到热可逆记录介质上的激光输出功率变为10.2W。
-图像擦除步骤-
以与No.12中相同的方法进行图像擦除,条件是透过fθ透镜中心和周围部分的激光输出功率变为13W。
接下来,对Nos.12和13进行图像线宽度和重复耐久性的测量,并且其结果以与实施例1相同的方法进行评价。该结果与No.3的结果一起显示在表6中。
表5
表6
Figure G2009101686046D00401
从表5和表6显示的结果看,在No.3中,通过调节透过fθ透镜的中心部分并且前进到热可逆记录介质上的激光的光强度分布以满足0.40≤I1/I2≤2.00关系,并相对于透过fθ透镜的中心部分并且前进到热可逆记录介质上的激光输出功率降低透过fθ透镜的周围部分并且前进到热可逆记录介质上的激光输出功率,产生令人满意的照射部分的重复耐久性。
Nos.12和13中当光强度分布不满足0.40≤I1/I2≤2.00的关系时,照射部分的重复耐久性稍微下降。
(实施例4)
<非球面透镜的存在>
《No.14》
以与No.2相同的方法进行图像记录和图像擦除,条件是非球面透镜从CO2激光器(LP-440,SUNX Limited制造)中移去。
接下来,对No.14进行图像线宽度和重复耐久性测量,并且其结果以与实施例1中相同的方法进行评价。该结果与Nos.4和2的结果一起显示在表8中。
表7
Figure G2009101686046D00402
表8
Figure G2009101686046D00411
从表7和8的结果看,当非球面透镜放置在No.4中时,重复耐久性和图像线宽度是令人满意的。
尽管非球面透镜被放置在No.2中,但因为透过fθ透镜周围部分的激光输出功率大于No.4中透过fθ透镜周围部分的激光输出功率,重复耐久性降低。
No.14是这样的实施例:其中非球面透镜从No.2移除,并且由于非球面透镜被移除,因此从透过fθ透镜的中心部分并且前进到热可逆记录介质上的激光和从透过fθ透镜的周围部分并且前进到热可逆记录介质上的激光施加相似水平的能量。因此,中心部分和周围部分之间的重复耐久性和图像线宽度没有区别。然而,发现当透过fθ透镜的中心部分并且前进到热可逆记录介质上的激光的光强度分布不能被控制时,过量的能量被施加到热可逆记录介质的整个表面,导致照射部分的重复耐久性降低。
(对照实施例1)
<使用制备实施例2的热可逆记录介质>
-图像记录步骤-
使用制备实施例2的热可逆记录介质;使用CO2激光器(LP-440,SUNX Limited制造)将从fθ透镜到热可逆记录介质的激光照射距离调节到184mm,以致透过fθ透镜的中心部分并且前进到热可逆记录介质上的激光光强度分布I1/I2被调节到1.6,该CO2激光器在激光路径中至少装备有作为设置来控制激光光强度分布的光学透镜的非球面透镜、设置来扫描激光的检流计反射镜以及聚光fθ透镜(焦距:189mm,有效半径R:32.5mm)。图像在这样的条件下被记录到热可逆记录介质上:透过fθ透镜的中心部分并且前进到热可逆记录介质上的激光的输出功率和扫描线速度分别是18.3W和1,800mm/s,并且透过fθ透镜的周围部分并且前进到热可逆记录介质上的激光的输出功率和扫描线速度分别是18.3W和1,800mm/s。
-图像擦除步骤-
接下来,借助CO2激光器(LP-440,SUNX Limited制造),分别调节照射距离、扫描线速度和光点直径在245mm、1,750mm/s和3.0mm,将图像从热可逆记录介质擦除,该CO2激光器在激光路径中至少装备有作为设置来控制激光光强度分布的光学透镜的非球面透镜、设置来扫描激光的检流计反射镜以及聚光fθ透镜(焦距:189mm,有效半径R:32.5mm)。将照射fθ透镜中心部分和周围部分的激光输出功率调节为19W。
-图像线宽度测量-
测量图像线宽度。以下面的方法进行图像线宽度测量。首先,灰度标(由Kodak制造)通过扫描仪(CANOSCAN 4400,由Canon制造)读取,使所得到的数字等级值和通过反射密度测量仪(RD-914,由GretagMacbeth制造)测量的灰度水平之间相关联,然后借助扫描仪如上所述读取记录图像所获得的数字等级值被转换成灰度水平,并且当灰度水平为0.5或者更大时的宽度由数字等级值的设定像素数目(1,200dpi)计算为线宽度。此后,获得的结果以与实施例1中相同的方法进行评价。该结果显示在表10中。
-重复耐久性测量-
重复进行图像记录和图像擦除,并且每10次后,测量擦除部分的图像密度,并且当擦除部分的图像密度(残留图像)变成0.15或者更大时确定重复的次数。然后,结果以与实施例1中相同的方法进行评价。该结果显示在表10中。
(实施例5)
<制备实施例2的热可逆记录介质>
以与对照实施例1中相同的方式进行图像记录,条件是透过fθ透镜的中心部分并且前进到热可逆记录介质上的激光光强度分布I1/I2更改为2.3,透过fθ透镜的中心部分并且前进到热可逆记录介质上的激光输出功率更改为18.0W,并且透过fθ透镜的周围部分并且前进到热可逆记录介质上的激光输出功率更改为16.5W。
接下来,以与对照实施例1中相同的方式进行图像擦除步骤、图像线宽度的测量以及重复耐久性的测量,并进行评价。其结果显示在表10中。
(实施例6)
<制备实施例2的热可逆记录介质>
-图像记录步骤-
以与对照实施例1中相同的方式进行图像记录,条件是透过fθ透镜的中心部分并且前进到热可逆记录介质上的激光光强度分布I1/I2被更改为2.3,透过fθ透镜的中心部分并且前进到热可逆记录介质上的激光输出功率和扫描线速度分别更改为18W和1,800mm/s,并且透过fθ透镜的周围部分并且前进到热可逆记录介质上的激光的输出功率和扫描线速度分别被更改为18W和1,980mm/s。
接下来,以与对照实施例1中相同的方式进行图像擦除步骤、图像线宽度的测量和重复耐久性的测量,并进行评价。其结果显示在表10中。
表9
Figure G2009101686046D00431
表10
Figure G2009101686046D00432
从表9和表10的结果发现,在实施例5和6中,即使当使用制备实施例2的热可逆记录介质时,通过使P2值小于P1值,或者使V2值大于V1值,照射部分的重复耐久性和图像线宽度是令人满意的。注意,在对照实施例1中,重复耐久性降低,因为P2值与P1值相等并且V2值与V1值相等。
(实施例7)
<激光输出条件的调节>
《No.15》<制备实施例3的热可逆记录介质>
-图像记录步骤-
使用制备实施例3的热可逆记录介质;使用LIMO GmbH制造的光纤耦合半导体激光器LIMO25-F100-DL808(中心波长:808nm),将从fθ透镜到热可逆记录介质的激光照射距离调节到158mm,以致透过fθ透镜的中心部分并且前进到热可逆记录介质上的激光光强度分布I1/I2被调节到1.3,该光纤耦合半导体激光器在激光路径中至少装备有作为设置来控制激光光强度分布的光学透镜的非球面透镜、设置来扫描激光的检流计反射镜以及聚光fθ透镜(焦距:150mm,有效半径R:30mm)。图像在这样的条件下被记录到热可逆记录介质上:透过fθ透镜的中心部分并且前进到热可逆记录介质上的激光的输出功率和扫描线速度分别是14W和1,000mm/s,并且透过fθ透镜的周围部分并且前进到热可逆记录介质上的激光的输出功率和扫描线速度分别是15.4W和1,000mm/s。
-图像擦除步骤-
借助LIMO GmbH制造的光纤耦合半导体激光器LIMO25-F100-DL808(中心波长:808nm),分别调节照射距离、扫描线速度和光点直径在195mm、500mm/s和3.0mm,将图像从热可逆记录介质擦除,该半导体激光器在激光路径中至少装备有作为设置来控制激光光强度分布的光学透镜的非球面透镜、设置来扫描激光的检流计反射镜以及聚光fθ透镜(焦距:189mm,有效半径R:30mm)。将照射fθ透镜中心部分和周围部分的激光输出功率调节为16.5W。
-图像线宽度的测量-
以下面的方法进行图像线宽度测量。首先,灰度标(由Eastman Kodak Company制造)通过扫描仪(CANOSCAN 4400,由Canon Inc.制造)读取,使得到的数字等级值和通过反射密度测量仪(RD-914,由GretagMacbeth制造)测量的灰度水平之间相关联,然后借助扫描仪如上所述读取记录图像所获得的数字等级值被转换成灰度水平,并且当灰度水平为0.5或者更大时的宽度由数字等级值的设定像素数目(1,200dpi)计算为线宽度。此后,获得的结果以与实施例1中相同的方法进行评价。该结果显示在表12中。
-重复耐久性的测量-
重复进行图像记录和图像擦除,并且每10次后,测量擦除部分的图像密度,并且当擦除部分的图像密度(残留图像)变成0.15或者更大时确定重复的次数。然后,结果被评价。该结果显示在表12中。
《No.16》
以与《No.15》中相同的方式,进行图像记录和擦除,条件是在图像记录步骤中透过fθ透镜的周围部分并且前进到热可逆记录介质上的激光的输出功率被改变为14W。
《No.17》
以与《No.15》中相同的方式,进行图像记录和擦除,条件是在图像记录步骤中透过fθ透镜的周围部分并且前进到热可逆记录介质上的激光的输出功率被改变为13.3W。
《No.18》
以与《No.15》中相同的方式,进行图像记录和擦除,条件是在图像记录步骤中透过fθ透镜的周围部分并且前进到热可逆记录介质上的激光的输出功率被改变为12.6W。
《No.19》
以与《No.15》中相同的方式,进行图像记录和擦除,条件是在图像记录步骤中透过fθ透镜的周围部分并且前进到热可逆记录介质上的激光的输出功率被改变为11.6W。
《No.20》
以与《No.15》中相同的方式,进行图像记录和擦除,条件是在图像记录步骤中透过fθ透镜的周围部分并且前进到热可逆记录介质上的激光的输出功率被改变为9.8W。
对Nos.16-20评价图像线宽度和重复耐久性的测量,方法同No.15。结果与No.15的结果一起显示在表12中。
表11
Figure G2009101686046D00451
表12
Figure G2009101686046D00452
Figure G2009101686046D00461
(实施例8)
<扫描线速度的调节>
《No.21》
<制备实施例3的热可逆记录介质>
-图像记录步骤-
使用制备实施例3的热可逆记录介质;使用LIMO GmbH制造的光纤耦合半导体激光器LIMO25-F100-DL808(中心波长:808nm),将从fθ透镜到热可逆记录介质的激光照射距离调节到158mm,以致透过fθ透镜的中心部分并且前进到热可逆记录介质上的激光光强度分布I1/I2被调节到1.3,该光纤耦合半导体激光器在激光路径中至少装备有作为设置来控制激光光强度分布的光学透镜的非球面透镜、设置来扫描激光的检流计反射镜以及聚光fθ透镜(焦距:150mm,有效半径R:30mm)。图像在这样的条件下被记录到热可逆记录介质上:透过fθ透镜的中心部分并且前进到热可逆记录介质上的激光的输出功率和扫描线速度分别是14W和1,000mm/s,并且透过fθ透镜的周围部分并且前进到热可逆记录介质上的激光的输出功率和扫描线速度分别是14W和900mm/s。
-图像擦除步骤-
借助LIMO GmbH制造的光纤耦合半导体激光器LIMO25-F100-DL808(中心波长:808nm),分别调节照射距离、扫描线速度和光点直径在195mm、500mm/s和3.0mm,将图像从热可逆记录介质擦除,该半导体激光器在激光路径中至少装备有作为设置来控制激光光强度分布的光学透镜的非球面透镜、设置来扫描激光的检流计反射镜以及聚光fθ透镜(焦距:189mm,有效半径R:30mm)。将照射fθ透镜中心部分和周围部分的激光输出功率调节为16.5W。
-图像线宽度的测量-
以下面的方法进行图像线宽度测量。首先,灰度标(由Eastman Kodak Company制造)通过扫描仪(CANOSCAN 4400,由Canon Inc.制造)读取,使得到的数字等级值和通过反射密度测量仪(RD-914,由GretagMacbeth制造)测量的灰度水平之间相关联,然后借助扫描仪如上所述读取记录图像所获得的数字等级值被转换成灰度水平,并且当灰度水平为0.5或者更大时的宽度由数字等级值的设定像素数目(1,200dpi)计算为线宽度。此后,获得的结果以与实施例1中相同的方法进行评价。该结果显示在表14中。
-重复耐久性的测量-
重复进行图像记录和图像擦除,并且每10次后,测量擦除部分的图像密度,并且当擦除部分的图像密度(残留图像)变成0.15或者更大时确定重复的次数。然后,结果被评价。该结果显示在表14中。
《No.22》
以与《No.21》中相同的方式,进行图像记录和擦除,条件是在图像记录步骤中透过fθ透镜的周围部分并且前进到热可逆记录介质上的激光的扫描线速度被改变为1050mm/s。
《No.23》
以与《No.21》中相同的方式,进行图像记录和擦除,条件是在图像记录步骤中透过fθ透镜的周围部分并且前进到热可逆记录介质上的激光的扫描线速度被改变为1100mm/s。
《No.24》
以与《No.21》中相同的方式,进行图像记录和擦除,条件是在图像记录步骤中透过fθ透镜的周围部分并且前进到热可逆记录介质上的激光的扫描线速度被改变为1200mm/s。
《No.25》
以与《No.21》中相同的方式,进行图像记录和擦除,条件是在图像记录步骤中透过fθ透镜的周围部分并且前进到热可逆记录介质上的激光的扫描线速度被改变为1420mm/s。
对Nos.22-25评价图像线宽度和重复耐久性的测量,方法同No.21。结果与No.21的结果一起显示在表14中。
表13
表14
Figure G2009101686046D00481
(实施例9)
<激光输出条件的调节>
《No.26》
<制备实施例3的热可逆记录介质>
-图像记录步骤-
使用制备实施例3的热可逆记录介质;使用LIMO GmbH制造的光纤耦合半导体激光器LIMO25-F100-DL808(中心波长:808nm),将从fθ透镜到热可逆记录介质的激光照射距离调节到151mm,以致透过fθ透镜的中心部分并且前进到热可逆记录介质上的激光光强度分布I1/I2被调节到1.6,该光纤耦合半导体激光器在激光路径中至少装备有作为设置来控制激光光强度分布的光学透镜的非球面透镜、设置来扫描激光的检流计反射镜以及聚光fθ透镜(焦距:150mm,有效半径R:30mm)。图像在这样的条件下被记录到热可逆记录介质上:透过fθ透镜的中心部分并且前进到热可逆记录介质上的激光的输出功率和扫描线速度分别是11W和1,000mm/s,并且透过fθ透镜的周围部分并且前进到热可逆记录介质上的激光的输出功率和扫描线速度分别是12.1W和1,000mm/s。
-图像擦除步骤-
使用制备实施例1的热可逆记录介质,借助LIMO GmbH制造的光纤耦合半导体激光器LIMO25-F100-DL808(中心波长:808nm),分别调节照射距离、扫描线速度和光点直径在195mm、500mm/s和3.0mm,将图像从热可逆记录介质擦除,该半导体激光器在激光路径中至少装备有作为设置来控制激光光强度分布的光学透镜的非球面透镜、设置来扫描激光的检流计反射镜以及聚光fθ透镜(焦距:189mm,有效半径R:30mm)。将照射fθ透镜中心部分和周围部分的激光输出功率调节为16.5W。
-图像线宽度的测量-
以下面的方法进行图像线宽度测量。首先,灰度标(由Eastman Kodak Company制造)通过扫描仪(CANOSCAN 4400,由Canon Inc.制造)读取,使得到的数字等级值和通过反射密度测量仪(RD-914,由GretagMacbeth制造)测量的灰度水平之间相关联,然后借助扫描仪如上所述读取记录图像所获得的数字等级值被转换成灰度水平,并且当灰度水平为0.5或者更大时的宽度由数字等级值的设定像素数目(1,200dpi)计算为线宽度。此后,获得的结果以与实施例1中相同的方法进行评价。该结果显示在表16中。
-重复耐久性的测量-
重复进行图像记录和图像擦除,并且每10次后,测量擦除部分的图像密度,并且当擦除部分的图像密度(残留图像)变成0.15或者更大时确定重复的次数。然后,结果被评价。该结果显示在表16中。
《No.27》
以与《No.26》中相同的方式,进行图像记录和擦除,条件是在图像记录步骤中透过fθ透镜的周围部分并且前进到热可逆记录介质上的激光的输出功率被改变为11W。
《No.28》
以与《No.26》中相同的方式,进行图像记录和擦除,条件是在图像记录步骤中透过fθ透镜的周围部分并且前进到热可逆记录介质上的激光的输出功率被改变为10.7W。
《No.29》
以与《No.26》中相同的方式,进行图像记录和擦除,条件是在图像记录步骤中透过fθ透镜的周围部分并且前进到热可逆记录介质上的激光的输出功率被改变为9.9W。
《No.30》
以与《No.26》中相同的方式,进行图像记录和擦除,条件是在图像记录步骤中透过fθ透镜的周围部分并且前进到热可逆记录介质上的激光的输出功率被改变为9.1W。
《No.31》
以与《No.26》中相同的方式,进行图像记录和擦除,条件是在图像记录步骤中透过fθ透镜的周围部分并且前进到热可逆记录介质上的激光的输出功率被改变为7.7W。
对Nos.27-31评价图像线宽度和重复耐久性的测量,方法同No.26。结果与No.26的结果一起显示在表16中。
表15
Figure G2009101686046D00501
表16
(实施例10)
<扫描线速度的调节>
《No.32》
<制备实施例3的热可逆记录介质>
-图像记录步骤-
使用制备实施例3的热可逆记录介质;使用LIMO GmbH制造的光纤耦合半导体激光器LIMO25-F100-DL808(中心波长:808nm),将从fθ透镜到热可逆记录介质的激光照射距离调节到151mm,以致透过fθ透镜的中心部分并且前进到热可逆记录介质上的激光光强度分布I1/I2被调节到1.6,该光纤耦合半导体激光器在激光路径中至少装备有作为设置来控制激光光强度分布的光学透镜的非球面透镜、设置来扫描激光的检流计反射镜以及聚光fθ透镜(焦距:150mm,有效半径R:30mm)。图像在这样的条件下被记录到热可逆记录介质上:透过fθ透镜的中心部分并且前进到热可逆记录介质上的激光的输出功率和扫描线速度分别是11W和1,000mm/s,并且透过fθ透镜的周围部分并且前进到热可逆记录介质上的激光的输出功率和扫描线速度分别是11W和900mm/s。
-图像擦除步骤-
借助LIMO GmbH制造的光纤耦合半导体激光器LIMO25-F100-DL808(中心波长:808nm),分别调节照射距离、扫描线速度和光点直径在195mm、500mm/s和3.0mm,将图像从热可逆记录介质擦除,该半导体激光器在激光路径中至少装备有作为设置来控制激光光强度分布的光学透镜的非球面透镜、设置来扫描激光的检流计反射镜以及聚光fθ透镜(焦距:189mm,有效半径R:30mm)。将照射fθ透镜中心部分和周围部分的激光输出功率调节为16.5W。
-图像线宽度的测量-
以下面的方法进行图像线宽度测量。首先,灰度标(由Eastman Kodak Company制造)通过扫描仪(CANOSCAN 4400,由Canon Inc.制造)读取,使得到的数字等级值和通过反射密度测量仪(RD-914,由GretagMacbeth制造)测量的灰度水平之间相关联,然后借助扫描仪如上所述读取记录图像所获得的数字等级值被转换成灰度水平,并且当灰度水平为0.5或者更大时的宽度由数字等级值的设定像素数目(1,200dpi)计算为线宽度。此后,获得的结果以与实施例1中相同的方法进行评价。该结果显示在表18中。
-重复耐久性的测量-
重复进行图像记录和图像擦除,并且每10次后,测量擦除部分的图像密度,并且当擦除部分的图像密度(残留图像)变成0.15或者更大时确定重复的次数。然后,结果被评价。该结果显示在表18中。
《No.33》
以与《No.32》中相同的方式,进行图像记录和擦除,条件是在图像记录步骤中透过fθ透镜的周围部分并且前进到热可逆记录介质上的激光的扫描线速度被改变为1030mm/s。
《No.34》
以与《No.32》中相同的方式,进行图像记录和擦除,条件是在图像记录步骤中透过fθ透镜的周围部分并且前进到热可逆记录介质上的激光的扫描线速度被改变为1100mm/s。
《No.35》
以与《No.32》中相同的方式,进行图像记录和擦除,条件是在图像记录步骤中透过fθ透镜的周围部分并且前进到热可逆记录介质上的激光的扫描线速度被改变为1200mm/s。
《No.36》
以与《No.32》中相同的方式,进行图像记录和擦除,条件是在图像记录步骤中透过fθ透镜的周围部分并且前进到热可逆记录介质上的激光的扫描线速度被改变为1420mm/s。
对Nos.33-36评价图像线宽度和重复耐久性的测量,方法同No.32。结果与No.32的结果一起显示在表18中。
表17
Figure G2009101686046D00521
表18
Figure G2009101686046D00522
(实施例11)
-在移动物体上的评价-
在实施例1的No.3条件下,在制备实施例1的热可逆记录介质上进行图像处理,该热可逆记录介质被粘附到塑料盒上,同时该塑料盒在运行速度为10m/min的传送带上被放置和运输。结果是:图像被均匀地记录在粘附于移动物体的热可逆记录介质上,并且图像同样被均匀地擦除。此外,其重复耐久性和其图像线宽度结果相似于No.3。
作为对照,在实施例1的No.2条件下,在制备实施例1的热可逆记录介质上进行图像处理,该热可逆记录介质被粘附到塑料盒上,同时该塑料盒在运行速度为10m/min的传送带上被放置和运输。结果是:图像被均匀地记录在粘附于移动物体的热可逆记录介质上,并且图像同样被均匀地擦除。此外,其重复耐久性和图像线宽度结果相似于No.2。
本发明的图像处理方法和图像处理装置能够在不接触系统中向热可逆记录介质比如粘附于容器如纸板箱或者塑料容器的标记重复进行图像记录和图像擦除。此外,本发明图像处理方法和图像处理装置能够抑制由于重复使用导致的热可逆记录介质劣化,并且尤其适用于分配和输送系统。

Claims (13)

1.一种图像处理方法,其包括:
传送激光到热可逆记录介质以加热所述热可逆记录介质并在其上记录图像,所述热可逆记录介质取决于其温度可逆地改变其透明度或色调;并且
加热所述热可逆记录介质以擦除记录在所述热可逆记录介质上的图像,
其中所述传送使用图像处理装置进行,其包括:
激光发射单元;
置于自所述激光发射单元发射的激光在其上被传送的平面上的光扫描单元;
设置来改变所述激光的光强度分布的光强度分布调节单元;以及
设置来聚集所述激光的fθ透镜,并且
其中透过所述fθ透镜的周围部分并前进到所述热可逆记录介质上的所述激光的能量低于透过所述fθ透镜的中心部分并前进到所述热可逆记录介质上的所述激光的能量。
2.根据权利要求1所述的图像处理方法,其中透过所述fθ透镜的周围部分并前进到所述热可逆记录介质上的所述激光的输出功率P2被调节到低于透过所述fθ透镜的中心部分并前进到所述热可逆记录介质上的所述激光的输出功率P1。
3.根据权利要求2所述的图像处理方法,其中(P2/P1)的值是0.80到0.99。
4.根据权利要求1所述的图像处理方法,其中透过所述fθ透镜的周围部分并前进到所述热可逆记录介质上的所述激光的扫描线速度V2被调节快于透过所述fθ透镜的中心部分并前进到所述热可逆记录介质上的所述激光的扫描线速度V1。
5.根据权利要求4所述的图像处理方法,其中(V2/V1)的值是1.01至1.20。
6.根据权利要求1所述的图像处理方法,其中在所述传送和所述加热中,或者在所述传送或在所述加热中,透过所述fθ透镜的中心部分并前进到所述热可逆记录介质上的所述激光的光强度分布满足下式1:
0.40≤I1/I2≤2.00      式1
其中I1是传送到所述热可逆记录介质上的所述激光的中心部分的光强度,以及I2是在所述光强度分布中定义传送到所述热可逆记录介质上的激光束总照射能量的80%的平面上的光强度。
7.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包括载体和置于所述载体上的热可逆记录层,并且其中所述热可逆记录层被设置以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下可逆地改变其透明度或者色调。
8.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层包括树脂和低分子有机物质。
9.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层包括无色颜料和可逆显色剂。
10.根据权利要求1所述的图像处理方法,其用于在移动物体上进行图像记录,或者图像擦除,或者图像记录和图像擦除。
11.一种图像处理装置,其包括:
激光发射单元;
置于激光从所述激光发射单元在其上前进的平面上的光扫描单元;
设置来改变所述激光的光强度分布的光强度分布调节单元;以及
设置来聚集所述激光的fθ透镜,并且
其中透过所述fθ透镜的周围部分并前进到所述热可逆记录介质上的所述激光的能量低于透过所述fθ透镜的中心部分并前进到所述热可逆记录介质上的所述激光的能量,
其中所述图像处理装置用于图像处理方法,该方法包括:
用激光照射热可逆记录介质以加热所述热可逆记录介质并在所述热可逆记录介质上记录图像,所述热可逆记录介质取决于其温度可逆地改变其透明度或色调;并且
加热所述热可逆记录介质以擦除记录在所述热可逆记录介质上的图像。
12.根据权利要求11所述的图像处理装置,其中所述光强度调节单元是选自非球面透镜、衍射光学元件以及光纤耦合中的至少一种。
13.根据权利要求11所述的图像处理装置,其中所述光扫描单元是检流计反射镜。
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