JP2004188829A

JP2004188829A - 可逆性多色記録媒体の記録装置

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Publication number: JP2004188829A
Application number: JP2002360397A
Authority: JP
Inventors: Hisanori Tsuboi; 寿憲坪井; Kenichi Kurihara; 研一栗原; Noriyuki Kishii; 典之岸井
Original assignee: Sony Corp
Current assignee: Sony Corp
Priority date: 2002-12-12
Filing date: 2002-12-12
Publication date: 2004-07-08
Anticipated expiration: 2022-12-12
Also published as: JP4281347B2

Abstract

【課題】繰り返して情報の記録と消去を行うことができる可逆性多色感熱記録媒体に対して情報を記録し、あるいは消去する記録装置を提供する。
【解決手段】可逆性多色記録媒体１０（７０）に対して、波長の異なる複数のレーザー光を照射するレーザー光発振手段３０、３３、３６と、可逆性多色記録媒体面上で走査する走査手段と、レーザー光の出力を、走査位置と記録情報に対応して、選択的に変調させる変調手段とを備えた可逆性多色記録媒体の記録装置１００を提供する。
【選択図】図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像や文字、記号等の各種データを、任意の色調で記録・消去可能な可逆性多色記録媒体に適用する記録装置に関わる。
【０００２】
【従来の技術】
近年、地球環境的な見地から、各種記録媒体に対して繰り返し記録を行うリライタブル記録技術の必要性が強く認識されている。例えばコンピューターのネットワーク技術、通信技術、ＯＡ機器、記録メディア、記憶メディア等の進歩を背景としてオフィスや家庭でのペーパーレス化が進んでいる。
【０００３】
印刷物に替わる表示媒体のひとつである、熱により可逆的に情報の記録や消去を行う記録媒体、いわゆる可逆性感熱記録媒体は、各種プリペイドカード、ポイントカード、クレジットカード、ＩＣカード等の普及に伴い、残額やその他の記録情報等の可視化、可読化の用途において実用化されており、さらには、複写機およびプリンター用途においても実用化されつつある。
【０００４】
上記のような可逆性感熱記録媒体およびこれを用いた記録方法に関しては、従来においても種々の提案がなされている（例えば、特許文献１〜４参照。）。
これらには、いわゆる低分子分散タイプ、すなわち樹脂母材中に有機低分子物質を分散させた記録媒体が開示されており、熱履歴により光の散乱を変化させ、記録層を白濁あるいは透明状態に変化させるものである。そのため、画像形成部と画像未形成部のコントラストが不充分であるという欠点を有しており、記録層の下に反射層を設けることにより、コントラストを向上させた媒体のみが実用化されている。
【０００５】
一方、ロイコ染料タイプ、すなわち樹脂母材中に電子供与性呈色性化合物であるロイコ染料と、顕・減色剤とが分散された記録層を有する記録媒体、およびこれを用いた記録方法に関しての開示もなされている（例えば、特許文献５〜９参照。）。
これらにおいては、顕・減色剤として、ロイコ染料を発色させる酸性基と、発色したロイコ染料を消色させる塩基性基を有する両性化合物、または長鎖アルキルをもつフェノール化合物などが用いられている。この記録媒体および記録方法は、ロイコ染料自体の発色を利用するため、低分子分散タイプに比較してコントラスト、視認性が良好であるという利点を有しており、近年広く実用化されつつある。
【０００６】
しかしながら、上述した従来技術においては、母材の材料の色すなわち地肌の色と、熱により変色した色との二種類の色のみしか表現することができないものであるため、近年においては、視認性やファッション性を向上させたり、実用的な利用範囲の拡大を図るために、多色画像の表示や各種データを色識別して記録したりすることへの要求が非常に高まっている。
【０００７】
このような問題点に鑑みて、上記従来方法を応用し、かつ多色画像の表示を行う記録方法が種々提案されている。
例えば、多色に塗り分けられた層や粒子を、低分子分散タイプの記録層で可視化あるいは隠蔽することで、多色表示を行う記録媒体、およびこれを用いた記録方法が開示されている（例えば、特許文献１０〜１２参照。）。
しかしこのような構成の記録媒体においては、発色させた記録層が、その下層表面の色を完全に隠蔽することができなかったり、あるいは、母材の色が透けてしまったりし、高いコントラストが得られないという欠点を有している。
【０００８】
また、ロイコ染料を用いた可逆性感熱多色記録媒体に関する開示もなされている（例えば、特許文献１３、１４参照。）。しかしこれらに示されている記録媒体は、一つの面内に色相の異なる繰り返し単位が形成された構成を有するものであるため、各色相が実際に記録される面積比が小さくなり、その結果、記録した画像は非常に暗い、または薄いものとなってしまうという問題がある。
【０００９】
また、発色温度、消色温度、冷却速度等が異なるロイコ染料を用いた記録層を分離、独立した状態で形成された構成の可逆性感熱多色記録媒体に関しての提案もなされている（例えば、特許文献１５〜２３参照。）。
しかしながら、これらに開示された記録媒体は、サーマルヘッド等の熱源を接触させて記録や消去を行うものであるため、熱源による精密な温度コントロールが困難であり、良好なコントラストが得難くなり、色のかぶりを避けられないという問題を有している。
さらには、三色以上の多色記録を行う場合には、サーマルヘッド等による加熱温度および／または加熱後の冷却速度の違いのみでコントロールしなければならず、操作が複雑化したり、コントラストが低下したりし、色かぶりが生じる等の問題を有している。
【００１０】
さらには、サーマルヘッドを用いた記録方式においては、記録媒体への接触記録を行うため、記録媒体表面の物理的劣化が避けられず、記録媒体表面に凹凸がある場合や、記録媒体が曲面である場合には記録が不可能であるという問題を有している。
【００１１】
一方、非接触で記録可能なものとして、レーザー光の照射による光−熱変換効果を利用して可逆性記録媒体に単色の記録を行う記録装置についての開示がなされている（例えば、特許文献２４、２５参照。）。
しかしながら、これらに開示されている記録装置は、所定の波長のレーザー光を用いて単色でのみ記録を行うものであるため、単に情報伝達に利用するための画像を作製する場合にはともかく、審美的な観点からは実用的には劣ったものしか得られなかった。
【００１２】
【特許文献１】
特開昭５４−１１９３７７号公報
【特許文献２】
特開昭５５−１５４１９８号公報
【特許文献３】
特開昭６３−３９３７７号公報
【特許文献４】
特開昭６３−４１１８６号公報
【特許文献５】
特開平２−１８８２９３号公報
【特許文献６】
特開平２−１８８２９４号公報
【特許文献７】
特開平５−１２４３６０号公報
【特許文献８】
特開平７−１０８７６１号公報
【特許文献９】
特開平７−１８８２９４号公報
【特許文献１０】
特開平５−６２１８９号公報
【特許文献１１】
特開平８−８０６８２号公報
【特許文献１２】
特開２０００−１９８２７５号公報
【特許文献１３】
特開平８−５８２４５号公報
【特許文献１４】
特開２０００−２５３３８号公報
【特許文献１５】
特開平６−３０５２４７号公報
【特許文献１６】
特開平６−３２８８４４号公報
【特許文献１７】
特開平６−７９９７０号公報
【特許文献１８】
特開平８−１６４６６９号公報
【特許文献１９】
特開平８−３００８２５号公報
【特許文献２０】
特開平９−５２４４５号公報
【特許文献２１】
特開平１１−１３８９９７号公報
【特許文献２２】
特開２００１−１６２９４１号公報
【特許文献２３】
特開２００２−５９６５４号公報
【特許文献２４】
特開２００１−８８３３３号公報
【特許文献２５】
特開２００２−１１３８８９号公報
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
そこで本発明者等は鋭意研究の結果、上述したような従来技術の問題に鑑みて、明瞭な色彩で鮮明な記録及び消去を可逆的に行うことのできる多色記録媒体に、媒体の劣化を来たすことなく、任意の色調を発色・消去可能な記録装置に関しての提案を行うこととした。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明の可逆性多色記録媒体の記録装置は、支持基板の面方向に、発色色調の異なる複数の可逆性感熱発色性組成物がそれぞれ分離・独立して設けられてなり、この複数の可逆性感熱発色性組成物は、それぞれ異なる波長域の赤外線を吸収して発熱する光−熱変換材料を含有しているものとした可逆性多色記録媒体に対して、波長の異なる複数のレーザー光を照射するレーザー光発振手段と、レーザー光を可逆性多色記録媒体面上で走査する走査手段と、レーザー光の出力を、走査位置と記録情報に対応して、選択的に変調させる変調手段とを具備する構成を有しているものとする。
【００１５】
また本発明の可逆性多色記録媒体の記録装置は、可逆性多色記録媒体を熱源に接触させることにより、既に記録されている情報を消去する情報消去手段を備えたものとする。
【００１６】
本発明によれば、簡易な構成により、可逆性多色記録媒体に、任意の色調で情報記録を行い、かつこれを消去することが可能な記録装置が提供される。
また、本発明によれば、可逆性多色記録媒体と非接触の状態で記録を行うことが可能であるので、表面に凹凸を有していたり、曲面状である場合にも、記録面に物理的劣化を生じることなく、任意の色調で鮮明な記録を行うことができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
本発明の可逆性多色記録媒体の記録装置について、以下、図を示して説明するが、本発明は以下の例に限定されるものではない。
先ず、本発明の記録装置に適用する可逆性多色記録媒体の一例について図１を参照して説明する。可逆性多色記録媒体１０は、支持基板１上に、第１の記録層１１、第２の記録層１２および第３の記録層１３が、それぞれ断熱層１４、１５を介して積層形成されており、最上層に保護層１６が形成された構成を有している。
【００１８】
第１〜第３の記録層１１〜１３は、例えばロイコ染料と、顕・減色剤とを樹脂母材中に分散させた塗料を塗布することによって形成されている。
これらの第１〜第３の記録層１１〜１３は、それぞれが発色する所望の色に応じた所定のロイコ染料を用いて形成するものとし、例えば第１〜第３の記録層１１〜１３において三原色を発色するようにすれば、可逆性多色記録媒体１０全体としてフルカラー画像の形成が可能になる。
【００１９】
第１〜第３の記録層１１〜１３には、それぞれ異なる波長域に吸収をもつ赤外線吸収色素が含有されているものとし、図１の可逆性多色記録媒体１０においては、第１の記録層１１が波長λ₁の赤外線を、第２の記録層１２が波長λ₂の赤外線を、第３の記録層１３が波長λ₃の赤外線をそれぞれ吸収して発熱する光−熱変換材料を含有している。
【００２０】
次に、図１に示した可逆性多色記録媒体１０を用いて、多色記録を行う原理について説明する。
図１に示した可逆性多色記録媒体１０を、各記録層が消色する程度の温度、例えば１２０℃程度の温度で全面加熱し、第１〜第３の記録層１１〜１３を予め消色状態にしておく。すなわちこの状態においては、支持基板１の色が露出している状態となっているものとする。
【００２１】
次に可逆性多色記録媒体１０の任意の部分に、波長および出力を任意に選択した赤外線を半導体レーザー等により照射する。
例えば第１の記録層１１を発色させる場合には、波長λ₁の赤外線を第１の記録層１１が発色温度に達する程度のエネルギーで照射し、光−熱変換材料を発熱させて、電子供与性呈色化合物と電子供与性顕・減色剤との間の発色反応を起こさせ、照射部分を発色させる。
同様に、第２の記録層１２および第３の記録層１３についても、それぞれ波長λ₂、λ₃の赤外線を発色温度に達する程度のエネルギーを照射してそれぞれの光−熱変換材料を発熱させて照射部分を発色させることができる。このようにすることによって、可逆性多色記録媒体１０の任意の部分を発色させることができ、フルカラー画像形成や種々の情報の記録が可能となる。
【００２２】
更に、上述のようにして一部を着色化させた可逆性多色記録媒体１０の全体を、全ての記録層が消色する程度の温度、例えば１２０℃で一様に加熱することによって、記録情報や画像を消去することができ、上述した操作を繰り返すことによって繰り返し記録を行うことができる。
【００２３】
次に、本発明の記録装置に適用可能な可逆性多色記録媒体の他の一例について図２を参照して説明する。
図２に示す可逆性多色記録媒体７０は、支持基板７１上に、第１の発色性組成物１８、第２の発色性組成物８２、および第３の発色性組成物８３が、それぞれ封入されたマイクロカプセル７２が平面状に配列されてなる記録層８４が形成されており、この記録層８４上に保護層８５が形成された構成を有している。
【００２４】
支持基板７１は、図１に示した可逆性多色記録媒体１０の支持基板１と同様のものを適用できる。
【００２５】
第１〜第３の発色性組成物８１〜８３は、安定した繰り返し記録が可能な、消色状態と発色状態とを制御し得る材料を用いる。
第１〜第３の発色性組成物８１〜８３は、図１に示した可逆性多色記録媒体１０を構成する第１〜第３の記録層１１〜１３中にそれぞれ含有されている可逆性感熱発色性組成物と同様のものを適用できるものとし、それぞれ異なる波長の赤外線（図中λ₁、λ₂、λ₃）を吸収して発熱する光−熱変換材料が含有されているものとする。
【００２６】
これら第１〜第３の発色性組成物８１〜８３は、例えばロイコ染料と、顕・減色剤とを必要に応じて樹脂母材中に分散させたものとすることができる。
第１〜第３の発色性組成物８１〜８３は、それぞれが発色する所望の色に応じて所定のロイコ染料を用いるものとし、例えば第１〜第３の発色性組成物８１〜８３において、三原色を発色するようにすれば、この可逆性多色記録媒体７０全体としてフルカラー画像の形成が可能になる。
【００２７】
ロイコ染料としては、図１の可逆性多色記録媒体１０の場合と同様に、既存の感熱紙用染料等を適用することができ、顕・減色剤としては、従来これらに用いられている長鎖アルキル基を有する有機酸（特開平５−１２４３６０号公報、特開平７−１０８７６１号公報、特開平７−１８８２９４号公報、特開２００１−１０５７３３号公報、特開２００１−１１３８２９号公報等に記載）等を適用することができる。
【００２８】
第１〜第３の発色性組成物８１〜８３には、それぞれ異なる波長域に吸収をもつ赤外線吸収色素が含有されているものとし、第１の発色性組成物８１が波長λ₁の赤外線を、第２の発色性組成物８２が波長λ₂の赤外線を、第３の発色性組成物８３が波長λ₃の赤外線を、それぞれ吸収して発熱する光−熱変換材料が含有されているものとする。
光−熱変換材料としては、可視波長域にほとんど吸収がない赤外線吸収色素として一般的に用いられる、フタロシアニン系染料やシアニン系染料、金属錯体染料、ジインモニウム系染料等を適用できる。さらに、任意の光−熱変換材のみを発熱させるために、光−熱変換材の吸収帯が狭く、互いに重なり合わない材料の組み合わせを選択するのが好ましい。
【００２９】
第１〜第３の発色性組成物８１〜８３形成用の樹脂としては、例えばポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、エチルセルロース、ポリスチレン、スチレン系共重合体、フェノキシ樹脂、ポリエステル、芳香族ポリエステル、ポリウレタン、ポリカーボネート、ポリアクリル酸エステル、ポリメタクリル酸エステル、アクリル酸系共重合体、マレイン酸系重合体、ポリビニルアルコール、変性ポリビニルアルコール、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、デンプン等を用いることができる。これらの樹脂に必要に応じて紫外線吸収剤等の各種添加剤を併用してもよい。
また、上記樹脂を用いず、ロイコ染料、顕・減色剤および赤外線吸収色素をマイクロカプセル内に封入させてもよい。
【００３０】
図２の記録層８４を形成する仕切り部材としては、マイクロカプセルに限定されるものではなく、その他分散媒を封入することが可能なキャピラリーあるいはセル等が挙げられ、微小空隙構造を形成しうるものなら何ら限定されるものではない。また、空隙構造部をより微細にすることで表示装置の解像度を上げることができる。
【００３１】
また、マイクロカプセルのような微小空隙構造体は、所定のバインダーに分散されていても構わず、この場合においてバインダーとしては、水系バインダー、溶剤系バインダー、エマルション系バインダー等を適用できる。
また、記録層８４は、所定の溶媒を用いて上記樹脂中に微小空隙構造体を分散させて作製した塗料を支持基板７１上に塗布することによって形成することができる。
記録層８４は、膜厚１〜２０μｍ程度に形成することが望ましく、さらには３〜１５μｍ程度とすることが好ましい。記録層８４の膜厚が薄すぎると充分な発色濃度が得られず、逆に厚過ぎると記録層８４の熱容量が大きくなることによって発色性や消色性が劣化するためである。
【００３２】
保護層８５は、従来公知の紫外線硬化性樹脂や熱硬化性樹脂を用いて形成することができ、支持基板７１上に形成された記録層８４を保持するとともに、外部から微小空隙構造体（図中のマイクロカプセル）内の発色性組成物が見えるように光透過性を有しており、かつ実用上必要な機械的強度を有しているものを適用する。保護層８５の膜厚は０．１〜２０μｍ、さらに好ましくは０．５〜５μｍ程度とすることが望ましい。
【００３３】
次に、図２に示す可逆性多色記録媒体７０の作製方法について説明する。以下においては、上記ロイコ染料、顕・減色剤、赤外線吸収色素などを主成分とする芯物質をポリマーなどの殻物質で覆い、マイクロカプセル化したものを支持基板７１上に配列した構成を例として説明する。
【００３４】
このようなマイクロカプセルの製造方法としては、ポリマー溶液に分散させた分散媒からなる芯物質のまわりにポリマーの濃厚相を分離させる相分離法、ポリマー溶液中の芯物質のまわりにポリマーの硬化試験薬等によりポリマーを硬化させる液中硬化被覆法、芯物質を分散させたエマルジョンの内相、あるいは外相のいずれか一方からモノマーや重合触媒を供給し、芯物質の表面をポリマーで覆うインシチュー重合法、芯物質を分散させたエマルジョンの内相と外相の両方からモノマーを供給する界面重合法等のマイクロカプセル化技法が好適であるが、これらの方法に限定されるものではない。
特に、インシチュー重合法、あるいは、相分離法を用いて製造することにより、粒径の揃った、かつ着色磁性粒子が均一に分散されたマイクロカプセルを製造することができる。ここで用いる重合性モノマーは、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル、スチレン、および、その誘導体、イソシアネート、各種アミン、エポキシ基を有する化合物などが好適である。
マイクロカプセルに用いられる樹脂には、一般に用いられている樹脂、例えばアクリル系樹脂、メタクリル系樹脂、ポリスチレン、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリウレア樹脂、ポリアミド樹脂、エポキシ樹脂、天然樹脂等が挙げられ、これらを単独あるいは二種以上混合して使用することも可能である。
【００３５】
これらの記録層、保護層の形成方法は、例えばオフセット印刷法、グラビア印刷法、シルクスクリーン印刷法等の周知の印刷方式や、ロール塗布法、ナイフエッジ法などの塗布方式、上述のマイクロカプセルを混入した転写層に有する転写シートによる転写方式、また上述のマイクロカプセルを混入したインキを基材に吹き付けるインクジェット方式、支持基板と保護層との間に上述のマイクロカプセルを混入した溶液を充填する方式などの形成方法により作製することができ、作製する情報記録媒体の用途、数量に応じて上述の方式から適宜選択することができる。
【００３６】
次に、図２に示した可逆性多色記録媒体７０を用いて、多色記録を行う原理について説明する。
先ず、第１の原理を説明する。
図２に示した可逆性多色記録媒体７０を、各発色性組成物が消色する程度の温度、例えば１２０℃程度の温度で全面加熱し、第１〜第３の発色性組成物８１〜８３を予め消色状態にしておく。すなわちこの状態においては、支持基板７１の色が露出している状態となっているものとする。次に、これら可逆性多色記録媒体７０の任意の部分に、波長および出力を任意に選択した赤外線を半導体レーザー等により照射する。
例えば第１の発色性組成物８１を発色させる場合には、波長λ₁の赤外線を第１の発色性組成物８１が発色温度に達する程度のエネルギーで照射し、光−熱変換材料を発熱させて、電子供与性呈色化合物と電子供与性顕・減色剤との間の発色反応を起こさせ、照射部分を発色させる。
同様に、第２の発色性組成物８２および第３の発色性組成物８３についても、それぞれ波長λ₂、λ₃の赤外線を発色温度に達する程度のエネルギーを照射してそれぞれの光−熱変換材料を発熱させて照射部分を発色させる。
このようにすることによって、可逆性多色記録媒体７０の任意の部分を発色させることができ、全体としてフルカラー画像形成や種々の情報の記録が可能となる。
【００３７】
また、上記のようにして発色させた記録層８４において、さらに任意の波長の赤外線を、第１〜第３の発色性組成物８１〜８３が消色温度に達する程度のエネルギーで照射し、光−熱変換材料を発熱させて、電子供与性呈色化合物と電子供与性顕・減色剤との間の消色反応を起こさせることによって、消色化させることができる。
【００３８】
更に、上述のようにして一部を着色化させた可逆性多色記録媒体７０の全体を、全ての発色性組成物が消色する程度の温度、例えば１２０℃で一様に加熱することによって、記録情報や画像を消去することができ、上述した任意の操作を行うことによって、繰り返し記録が可能である。
【００３９】
次に、多色記録の第２の原理を説明する。
図２に示した可逆性多色記録媒体７０を、各発色性組成物が発色する程度の温度、例えば２００℃程度の高温で全面加熱、次いで冷却し、第１〜第３の発色性組成物８１〜８３を全て予め発色状態にしておく。
次に、可逆性多色記録媒体７０の任意の部分に、波長および出力を任意に選択した赤外線を半導体レーザー等により照射する。
例えば第１の発色性組成物層８１を消色させる場合には、波長λ₁の赤外線を第１の発色性組成物８１が消色する程度のエネルギーで照射し、光−熱変換材料を発熱させて発色性組成物８１を消色状態とする。
同様に、第２の発色性組成物層８２および第３の発色性組成物８３についても、それぞれ波長λ₂、λ₃の赤外線を、消色温度に達する程度のエネルギーで照射してそれぞれの光−熱変換材料を発熱させて照射部分を消色させることができる。
【００４０】
このようにすることによって、可逆性多色記録媒体７０の任意の部分を消色させることができ、フルカラー画像形成や種々の情報の記録が可能となる。
また、上記のようにして発色させた記録層８４において、さらに任意の波長の赤外線を、第１〜第３の発色性組成物８１〜８３が発色温度に達する程度のエネルギーで照射し、光−熱変換材料を発熱させて、電子供与性呈色化合物と電子供与性の顕・減色剤との間の発色反応を起こさせることによって、発色化させることができる。
【００４１】
更に、上述のようにして一部を消色化させた可逆性多色記録媒体７０の全体を、全ての発色性組成物が着色する程度の温度、例えば２００℃で一様に加熱、次いで冷却することによって、記録情報や画像を消去することができ、繰り返し記録が可能である。
【００４２】
次に、本発明の可逆性多色記録媒体の記録装置について説明する。
〔実施形態１〕
図３に本発明の可逆性多色記録媒体の記録装置の一例の概略構成図を示し、図４に、図３に示した記録装置の要部の側面図を示す。
【００４３】
記録装置１００は、各構成箇所を適切に稼動させる制御信号を発する制御部３９によって制御される。この制御部３９は、表示部３８と操作部４０とを具備するものとし、任意の命令が操作部４０を介して制御部３９に送られ、表示部３８によって操作状態や動作状態等の所望の情報が表示されるようになっている。
【００４４】
３０、３３、３６は互いに発振波長が異なるレーザー光発振手段であり、制御部３９からの制御信号により、レーザードライバー３７によって駆動可能となされている。このレーザー光発振手段３０、３３、３６は、可逆性多色記録媒体１０が備えている記録層１１〜１３の層数、もしくは可逆性多色記録媒体７０が備えているマイクロカプセルの種類数、すなわち任意の波長のレーザー光を吸収する光−熱変換材料の種類数に対応して設けられている。
なお、本実施形態においては、可逆性多色記録媒体１０（７０）に対応して、レーザー光発振手段を三箇所に設けた構成の記録装置について説明するが、本発明はこの例に限定されるものではなく、例えば、情報記録の高速化のために、同じ波長を発振するレーザー光発振手段を複数個備えることも可能である。
【００４５】
レーザー光発振手段３０、３３、３６の発振波長は、図１の可逆性多色記録媒体１０を構成する記録層１１〜１３、および図２の可逆性多色記録媒体７０の記録層８４を構成するマイクロカプセルのそれぞれに含まれる光−熱変換材料の吸収帯に対応させた波長であるものとし、図１、図２中の記号を用いれば、それぞれλ₁、λ_２、λ₃である。
なお、発振波長の選択性や、コストまたは変調のし易さ等を考慮して、レーザー光発振手段３０、３３、３６には、半導体レーザーを用いるのが好ましい。
【００４６】
レーザー光発振手段３０、３３、３６から発振されたレーザー光は、コリメートレンズ２９、３２、３５により平行光束に変換され、また、用いる光偏向器に応じてシリンドリカルレンズ２８、３１、３４等によって、その形状が整形される。
【００４７】
図３中の２７、２６は光結合素子であり、これによりレーザー光発振手段３０、３３、３６からそれぞれ発振された第１〜第３のレーザー光４１、４２、４３が、同軸に結合し結合レーザー光４４となる。
【００４８】
光結合素子２７、２６は、誘電体多層膜ミラーや、ハーフミラー、プリズムを用いたビームコンバイナー、光ファイバー等により構成することができる。特にレーザー光を効率よく利用することを考慮すると誘電体多層膜ミラーが好適である。
誘電体多層膜ミラーは、その膜構成により、ある波長を境に短波長の光を透過させ、長波長の光を反射させたり、逆にある波長を境に短波長の光を反射させ、長波長の光を透過させたりする機能を有している。
図３において、例えば光結合素子２７は、λ_３を透過してλ_２を反射する誘電体多層膜ミラーとし、また光結合素子２６は、λ_３とλ_２を透過してλ_１を反射する誘電体多層膜ミラーとすれば、効率よく結合レーザー光４４を得ることができる。
【００４９】
結合レーザー光４４は光偏向器２４に入射する。光偏向器２４は、制御部３９からの制御信号により、光偏向駆動部２５によって駆動可能となされている。光偏向器２４としては、一般的にレーザー光を走査させるのに用いられる、ポリゴンミラースキャナーや、ガルバノミラースキャナーを適用できる。
なお、適用する光偏向器に対応して結合レーザー光４４は整形して用いる。
【００５０】
一例として光偏向器２４にポリゴンミラーを適用する場合には、ポリゴンミラーの面倒れを補正し、かつレーザー光の非走査方向においてポリゴンミラー面上で集光されるようにシリンドリカルレンズ２８、３１、３４を調整する。
【００５１】
レーザー光は、照射位置制御手段２３、すなわち焦点位置補正手段および面倒れ補正レンズ系を介して可逆性多色記録媒体１０（７０）へ照射される。
焦点位置補正手段および面倒れ補正レンズ系よりなる照射位置制御手段２３は、ｆ−θレンズ、シリンドリカルレンズ、トロイドリカルレンズ等の複数のレンズを用いるか、それらの機能を備えた一枚のレンズで構成されたものを用いるものとし、ここで可逆性多色記録媒体上でのレーザー照射位置、スポット形状、走査速度が補正される。
また、焦点位置補正手段および面倒れ補正レンズ系よりなる照射位置制御手段２３の一部に、焦点距離調整のための自由曲面ミラーを用いてもよい。
【００５２】
結合レーザー光４４は、シリンドリカルレンズ２８、３１、３４とコリメートレンズ２９、３２、３５とをそれぞれ組み合わせて成るレンズ系６１、６２、６３と、光偏向器２４と、駆動部２１とにより構成される走査手段によって可逆性多色記録媒体１０（７０）上を走査するようになされる。すなわち、図３に示すように、結合レーザー光４４は、図中の矢印Ａ方向、すなわち左右方向に走査される。また、可逆性多色記録媒体１０（７０）は、制御部３９によって制御される駆動部２１により動作可能とされた搬送手段２０によって、図３中奥行き方向、つまり図４中の左右方向に搬送するようになされているので、可逆性多色記録媒体１０（７０）上の所定の範囲にレーザー光を照射することが可能となる。
【００５３】
図１に示す可逆性多色記録媒体１０の例においては、波長λ₁の赤外線が、第１の記録層１１が発色温度に達する程度のエネルギーで照射されることにより、光−熱変換材料が発熱し、電子供与性呈色化合物と電子供与性顕・減色剤との間の発色反応が起こり、照射部分が発色する。
同様に、第２の記録層１２および第３の記録層１３についても、それぞれ波長λ₂、λ₃の赤外線が発色温度に達する程度のエネルギーで照射されることにより、それぞれの光−熱変換材料が発熱し、照射部分が発色する。
図２に示す可逆性多色記録媒体７０においても、波長λ₁、λ₂、λ₃の赤外線を、それぞれ所定のエネルギーで照射することによって、任意のマイクロカプセルを発色させることができる。
【００５４】
なお、図３中の４５は同期信号発生器であって、この同期信号発生器４５と、光偏向器２４を構成するポリゴンミラーの回転速度、および搬送手段２０位置から、結合レーザー光４４が、可逆性多色記録媒体１０（７０）上のどの位置に照射されているかが判別され、この照射位置に応じて、制御部３９からの制御信号によりレーザードライバー３７を介してレーザー出力を変調させることにより、可逆性多色記録媒体１０（７０）上の任意の位置に所望の情報を記録することが可能となる。
【００５５】
また、図４中の４６は記録された信号を消去するための記録消去手段である。この記録消去手段４６は、加熱源であるものとし、金属や、セラミックスバー、耐熱性ゴムローラー等を適用できる。
可逆性多色記録媒体１０（７０）へ情報記録を行う前に、可逆性多色記録媒体１０を熱源４６に接触させることにより信号情報を消去でき、さらに連続して新しい情報信号を記録することが可能となる。
【００５６】
〔実施形態２〕
図５は、本発明による可逆性多色記録媒体の記録装置の他の一例の要部の概略構成図である。図示されていない部分は、上述した実施形態１と同様とする。
本実施形態においては、光偏向器２４としてガルバノミラーを用いた場合について説明する。
【００５７】
レーザー光４１、４２、４３はコリメートレンズ２９、３２、３５によって平行光とされ、光結合素子２６、２７によって同軸に結合した結合レーザー光４４とされる。この結合レーザー光４４は、光偏向器２４（ガルバノミラー）に入射し偏向される。
偏向された結合レーザー光４４は、ｆ−θレンズ４９によって走査速度が補正され、可逆性多色記録媒体１０（７０）上に集光される。
【００５８】
このように、レーザー光は図５中の矢印Ａに示すように、左右方向に走査されるので、上述した実施形態１と同様に、搬送手段２０によって可逆性多色記録媒体１０（７０）の位置を制御することにより、可逆性多色記録媒体１０（７０）の所定の範囲に、任意の情報を記録することが可能となる。
【００５９】
〔実施形態３〕
図６に、本発明による可逆性多色記録媒体の記録装置の他の一例の要部を示す。図示されていない部分は、上述した実施形態１と同様とする。本例においては、光結合素子２６、２７としてハーフミラーを適用した。
この例によれば、ハーフミラー５０によって、入射した第１〜第３のレーザー光４１〜４３は略半分が透過し、略半分が反射するようになされ、結合レーザー光４４が得られる。
【００６０】
この例においても、上述した実施形態１、２と同様に、搬送手段２０によって可逆性多色記録媒体１０の位置を制御することにより、可逆性多色記録媒体１０の所定の範囲に、任意の情報を記録することができた。
【００６１】
〔実施形態４〕
図７は、本発明による可逆性多色記録媒体の記録装置の他の一例の要部を示す。図示されていない部分は、上述した実施形態１と同様とする。本例においては、光結合素子として光ファイバーを適用した。
【００６２】
図７中の５１、５２、５３は集光レンズであり、レーザー光発振手段３０、３３、３６から発振された第１〜第３のレーザー光４１〜４３を、それぞれ集光して光ファイバー５４の端面に入射する。
【００６３】
光ファイバー５４によって第１〜第３のレーザー光は同軸化され、光ファイバー５４の逆側の端面から出射する。その後コリメートレンズ５５によって平行光束に変換され、結合レーザー光４４となる。
結合レーザー光４４は、使用する光偏向器に応じて、整形して使用する。
【００６４】
この例においても、上述した実施形態１〜３と同様に、搬送手段２０によって可逆性多色記録媒体の位置を制御することによって、可逆性多色記録媒体１０（７０）の所定の範囲に、任意の情報を記録することができた。
【００６５】
【発明の効果】
本発明によれば、複数の波長のレーザー光を記録情報に対応して変調させながら、可逆性多色記録媒体表面の所定の範囲内で走査させることにより、任意の色調で情報記録を行うことが可能な記録装置が提供された。
【００６６】
また、本発明の記録装置によれば、可逆性多色記録媒体と非接触の状態で記録を行うことが可能であるので、記録面が凹凸を有していたり、曲面状である場合にも、記録面に物理的劣化を来たすことなく、任意の色調で鮮明な記録を行うことが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明装置に適用する可逆性多色記録媒体の一例の概略断面図を示す。
【図２】本発明装置に適用する可逆性多色記録媒体の他の一例の概略断面図を示す。
【図３】本発明の可逆性多色記録媒体の記録装置の概略構成図を示す。
【図４】本発明の可逆性多色記録媒体の記録装置の要部の側面図を示す。
【図５】本発明の可逆性多色記録媒体の記録装置の要部の概略図を示す。
【図６】本発明の可逆性多色記録媒体の記録装置の他の一例の要部の概略図を示す。
【図７】本発明の可逆性多色記録媒体の記録装置の他の一例の要部の概略図を示す。
【符号の説明】
１……支持基板、１０……可逆性多色記録媒体、１１……第１の記録層、１２……第２の記録層、１３……第３の記録層、１４，１５……断熱層、１６……保護層、２０……搬送手段、２１……駆動部、２３……照射位置制御手段（レーザー焦点位置補正手段、面倒れ補正レンズ系）、２５……光偏向器駆動部、２８、３１、３４……シリンドリカルレンズ、２９、３２、３５……コリメートレンズ、３０、３３、３６……レーザー光発振手段、３７……レーザードライバー、３８……記録装置表示部、３９……制御部、４０……操作部、４１……第１のレーザー光、４２……第２のレーザー光、４３……第３のレーザー光、４４……結合レーザー光、４５……同期信号発生器、４６……消去手段（加熱源）、４７……ポリゴンミラー、４８……光偏向器駆動部（ポリゴンミラー駆動部）、４９……ｆ−θレンズ、５０……ハーフミラー、５１……集光レンズ、５４……光ファイバー、５５……コリメートレンズ、６１〜６３……レンズ系、７０……可逆性多色記録媒体、７１……支持基板、７２……マイクロカプセル、８１……第１の発色性組成物、８２……第２の発色性組成物、８３……第３の発色性組成物、８４……記録層、８５……保護層、１００……記録装置

Claims

支持基板の面方向に、発色色調の異なる複数の可逆性感熱発色性組成物が、それぞれ分離・独立して設けられてなり、上記複数の可逆性感熱発色性組成物は、それぞれ異なる波長域の赤外線を吸収して発熱する光−熱変換材料を含有しているものとした可逆性多色記録媒体に対して、
波長の異なる複数のレーザー光を照射するレーザー光発振手段と、
上記レーザー光を、上記可逆性多色記録媒体面上で走査する走査手段と、
上記レーザー光の出力を、走査位置と記録情報に対応して、選択的に変調させる変調手段とを備えたことを特徴とする可逆性多色記録媒体の記録装置。
予め情報が記録された上記可逆性多色記録媒体を、熱源に接触させることにより記録された情報を消去する、情報消去手段を備えたことを特徴とする請求項１に記載の可逆性多色記録媒体の記録装置。
上記可逆性多色記録媒体を搬送する、搬送手段を備えたことを特徴とする、請求項１又は２に記載の可逆性多色記録媒体の記録装置。
上記レーザー光の光源が、赤色又は近赤外領域波長を発振する半導体レーザーであることを特徴とする、請求項１及至３のいずれか一項に記載の可逆性多色記録媒体の記録装置。
上記波長の異なる複数のレーザー光を同軸化する光結合素子を具備し、当該光結合素子によって同軸化された上記波長の異なる複数のレーザー光を、上記可逆性多色記録媒体上の同一の位置へ照射するようにしたことを特徴とする、請求項１及至４のいずれか一項に記載の可逆性多色記録媒体の記録装置。