JP2020100085A - 印刷装置、印刷方法及び印刷制御プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】一定の印刷品質を得る。【解決手段】記録媒体に対してレーザ装置からレーザ光を照射して印刷を行う印刷装置であって、調整部が、記録媒体の光学特性、及び、記録媒体を挟んでレーザ装置に対向して設けられる照射台の光学特性に基づいて、記録媒体に照射するレーザ光の強度を求め、記録媒体に照射するレーザ光が一定の強度となるように、レーザ光の強度及び照射時間を調整する。照射制御部は、調整部で調整された強度及び照射時間に基づいて、レーザ光を記録媒体に照射するようにレーザ装置を制御する。これにより、記録媒体及び照射台の光学特性に基づいてレーザ光の強度制御を行うことができ、様々な種類（光学特性）の記録媒体及び照射台に対応して、記録媒体の印刷濃度を一定に安定化させることができる。【選択図】図１

Description

本発明は、印刷装置、印刷方法及び印刷制御プログラムに関する。

今日において、記録対象物にレーザ光を照射して加熱することで、記録対象物に加工処理又は画像等のレーザ処理を施す画像記録装置が知られている。このような画像記録装置は、例えば複数の半導体レーザがアレイ状に配置されたレーザ照射装置を有しており、各半導体レーザから出射されたレーザ光を、所定の方向において互いに異なる位置に照射して、画像の記録等を行うようになっている。

特許文献１（特開平６−１８３０３９号公報）には、感熱記録媒体の温度及び湿度を検出し、レーザ光の出力を制御する技術が開示されている。

しかし、感熱記録媒体の記録層にレーザ光を吸収させることで発熱させて発色させる従来の方式は、レーザ光を同じレベルで出力制御しても、例えばメーカ、ロット、種類毎に熱記録媒体の記録層の発色感度、特性が異なるものとなり、一定の印刷品質を得ることが困難となる問題があった。

また、感熱記録媒体の耐熱性により、レーザ出力を過剰に上げ媒体の温度を高くし過ぎると、レーザ照射時に媒体から煙等の異物又は分解物が発生して安全衛生への配慮が必要となる。また、異物又は分解物が発生した場合、異物又は分解物が感熱記録媒体に付着し、レーザ光の吸収量に悪影響を与え、発色品質が低下することが懸念される。

本発明は、上述の課題に鑑みてなされたものであり、一定の印刷品質を得ることができるような印刷装置、印刷方法及び印刷制御プログラムの提供を目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、記録媒体に対してレーザ装置からレーザ光を照射して印刷を行う印刷装置であって、記録媒体の光学特性、及び、記録媒体を挟んで、レーザ光を発生するレーザ装置に対向して設けられる照射台の光学特性に基づいて、記録媒体に照射するレーザ光の強度を求め、記録媒体に照射するレーザ光が一定の強度となるように、レーザ光の強度及び照射時間を調整する調整部と、調整部で調整された強度及び照射時間に基づいて、レーザ光を記録媒体に照射するようにレーザ装置を制御する照射制御部とを有する。

本発明によれば、一定の印刷品質を得ることができるという効果を奏する。

図１は、実施の形態の画像記録システムの斜視図である。 図２は、実施の形態の画像記録システムに設けられている記録装置の構成を示す斜視図である。 図３は、記録装置に設けられている光ファイバーを拡大図である。 図４は、アレイヘッド付近の拡大図である。 図５は、アレイヘッドの配設の一例を示す図である。 図６は、アレイヘッドの配設の一例を示す図である。 図７は、アレイヘッドの配設の一例を示す図である。 図８は、アレイヘッドの配設の一例を示す図である。 図９は、アレイヘッドの配設の一例を示す図である。 図１０は、画像記録システムのブロック図である。 図１１は、実施の形態の画像記録システムの変形例を示す図である。 図１２は、実施の形態の画像記録システムの変形例を示す図である。 図１３は、実施の形態の画像記録システムの機能ブロック図である。 図１４は、記録装置の光学ヘッドと照射台との位置関係を説明するための断面図である。 図１５は、感熱記録媒体の断面図である。 図１６は、感熱記録媒体へのレーザ照射時の光学特性と吸収率の関係を説明するための図である。 図１７は、実施の形態の画像記録システムのレーザ出力制御を説明するための図である。 図１８は、印刷層の構成が異なる感熱記録媒体毎及び材料が異なる照射台毎の、感熱記録媒体が吸収するエネルギーの割合とベタ画像を印字させた際の画像濃度との関係を示す図である。 図１９は、実施の形態の画像記録システムのレーザ制御動作の流れを示すフローチャートである。

以下、印刷装置、印刷方法及び印刷制御プログラムの適用例となる実施の形態の画像記録システムの説明をする。

実施の形態の画像記録システム（印刷装置の一例）は、記録対象物にレーザ光を照射して、画像の記録を行うものである。「画像」とは、視認可能な情報であり、目的に応じて適宜選択することができる。すなわち、「画像」としては、例えば文字、記号、線、図形、ベタ画像、又はこれらの組み合わせ、バーコード、ＱＲコード（登録商標）等の二次元コード等が挙げられる。

記録対象物（記録媒体の一例）としては、レーザ光で記録できるものであれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。記録対象物としては、光を吸収して熱に変換し、画像を形成できるものであれば何でも良く、例えば金属への刻印等も含まれる。また、記録対象物としては、感熱記録媒体、感熱記録部を有する構造体等が挙げられる。

感熱記録媒体としては、支持体と、この支持体上に画像記録層を有し、更に必要に応じてその他の層を有してなる。これら各層は、単層構造であってもよいし、積層構造であってもよく、更に支持体の他方の面に有していてもよい。

（画像記録層）
画像記録層としては、例えば、ロイコ染料、及び顕色剤を含有し、更に必要に応じてその他の成分を含有してなるものが挙げられる。

ロイコ染料としては、特に制限はなく、通常感熱記録材料に使用されているものの中から目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、トリフェニルメタン系、フルオラン系、フェノチアジン系、オーラミン系、スピロピラン系、インドリノフタリド系等の染料のロイコ化合物が好ましく用いられる。

顕色剤としては、ロイコ染料を接触時発色させる電子受容性の種々の化合物、又は酸化剤等が適用できる。

「その他の成分」としては、バインダー樹脂、光熱変換材料、熱可融性物質、酸化防止剤、光安定剤、界面活性剤、滑剤、填料等が挙げられる。

（支持体）
支持体としては、形状、構造、大きさ等については、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。形状としては、例えば、平板状等が挙げられる。構造としては、単層構造であってもよいし、積層構造であってもよい。大きさとしては、感熱記録媒体の大きさ等に応じて適宜選択することができる。

（その他の層）
「その他の層」としては、光熱変換層、保護層、アンダー層、紫外線吸収層、酸素遮断層、中間層、バック層、接着剤層、粘着剤層等が挙げられる。

感熱記録媒体は、用途に応じて所望の形状に加工することができる。形状としては、例えば、カード状、タグ状、ラベル状、シート状、ロール状等が挙げられる。カード状に加工されたものとしては、例えばプリペイドカード、ポイントカード、クレジットカード等が挙げられる。カードサイズよりも小さなタグ状のサイズに加工されたものは、値札等に利用できる。また、カードサイズよりも大きなタグ状のサイズに加工されたものは、工程管理、出荷指示書、チケット等に使用できる。ラベル状に加工されたものは貼り付けることができるために、様々な大きさに加工され、繰り返し使用する台車、容器、箱、コンテナ等に貼り付けて工程管理、物品管理等に使用することができる。また、カードサイズよりも大きなシートサイズに加工されたものは、画像を記録する範囲が広くなるため一般文書、工程管理用の指示書等に使用することができる。

構造体が有する感熱記録部は、例えば構造体の表面にラベル状の感熱記録媒体を貼り付けた部位、構造体の表面に感熱記録材料を塗布した部位等が挙げられる。また、感熱記録部を有する構造体としては、構造体の表面に感熱記録部を有していれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。感熱記録部を有する構造体としては、例えば、ビニール袋、ＰＥＴボトル、缶詰等の各種商品、段ボール、コンテナ等の搬送容器、仕掛品、工業製品等が挙げられる。

（画像記録システムの構成）
以下、一例として、記録対象物として感熱記録部を有する構造体である、感熱記録ラベルを貼り付けた輸送用のコンテナに画像を記録する画像記録システムについて説明する。

図１は、実施の形態となる画像記録システム１００の斜視図である。以下の説明では、輸送用のコンテナＣの搬送方向をＸ軸方向、上下方向をＺ軸方向、搬送方向及び上下方向いずれにも直交する方向をＹ軸方向として説明する。

画像記録システム１００は、以下に詳述するように、記録対象物たる輸送用のコンテナＣに貼り付けた感熱記録ラベルＲＬにレーザ光を照射して、画像の記録を行う。

画像記録システム１００は、図１に示すように、コンベア装置１０、記録装置１４、システム制御装置１８、読取装置１５、遮蔽カバー１１等を備えている。

記録装置１４は、レーザ装置の一例であり、感熱記録ラベルＲＬにレーザ光を照射して記録対象物に可視像たる画像を記録する。記録装置１４は、コンベア装置１０の−Ｙ側、すなわち搬送路の−Ｙ側に配置されている。

遮蔽カバー１１は、陽極酸化処理が施されることで、表面が黒色で多孔質となっており、記録装置１４から照射されたレーザ光を遮蔽して、レーザ光の拡散を低減させる。遮蔽カバー１１の記録装置１４と対向する部分には、レーザ光を通過させるための開口部１１ａが設けられている。また、本実施形態においては、コンベア装置１０は、ローラコンベアであるが、ベルトコンベアであってもよい。

システム制御装置１８は、コンベア装置１０、記録装置１４及び読取装置１５等が接続されており、画像記録システム１００全体を制御する。読取装置１５は、後述するように、記録対象物に記録されたバーコード又はＱＲコード（登録商標）等のコード画像の読み取りを行う。システム制御装置１８は、読取装置１５により読み取った情報に基づいて、正しく画像が記録されているか否かの照合を行う。

（感熱記録ラベルの構成）
次に、コンテナＣに貼付される感熱記録ラベルＲＬについて説明する。感熱記録媒体である感熱記録ラベルＲＬに対しては、熱により色調を変化させることで画像の記録が行われる。感熱記録ラベルＲＬとして、１回の画像記録が可能な感熱記録媒体を用いても良いし、複数回記録が可能な熱可逆記録媒体を用いてもよい。

感熱記録ラベルＲＬは、レーザ光を吸収して熱に変換する材料（光熱変換材料）の他、熱により色相及び反射率等の変化を生じる材料を含んで形成されている。

光熱変換材料は、無機系材料と有機系材料とに大別できる。無機系材料としては、例えばカーボンブラック、又は、金属ホウ化物及びＧｅ、Ｂｉ、Ｉｎ、Ｔｅ、Ｓｅ、Ｃｒ等の金属酸化物の少なくともいずれかの粒子が挙げられる。無機系材料としては、近赤外波長領域の光の吸収が大きく、可視域波長領域の光の吸収が少ない材料が好ましく、例えば金属ホウ化物及び金属酸化物を用いることができる。無機系材料としては、例えば６ホウ化物、酸化タングステン化合物、酸化アンチモンスズ（ＡＴＯ）、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、及びアンチモン酸亜鉛から選択される少なくとも一種が好適である。

６ホウ化物としては、例えばＬａＢ６、ＣｅＢ６、ＰｒＢ６、ＮｄＢ６、ＧｄＢ６、ＴｂＢ６、ＤｙＢ６、ＨｏＢ６、ＹＢ６、ＳｍＢ６、ＥｕＢ６、ＥｒＢ６、ＴｍＢ６、ＹｂＢ６、ＬｕＢ６、ＳｒＢ６、ＣａＢ６、（Ｌａ，Ｃｅ）Ｂ６、等が挙げられる。

酸化タングステン化合物としては、例えば国際公開第２００５／０３７９３２号パンフレット、特開２００５−１８７３２３号公報等に記載されているような、一般式：ＷｙＯｚ（ただし、Ｗはタングステン、Ｏは酸素、２．２≦ｚ／ｙ≦２．９９９）で表されるタングステン酸化物の微粒子、又は一般式：ＭｘＷｙＯｚ（ただし、Ｍは、Ｈ、Ｈｅ、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類元素、Ｍｇ、Ｚｒ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｒｕ、Ｃｏ、Ｒｈ、Ｉｒ、Ｎｉ、Ｐｄ、Ｐｔ、Ｃｕ、Ａｇ、Ａｕ、Ｚｎ、Ｃｄ、Ａｌ、Ｇａ、Ｉｎ、Ｔｌ、Ｓｉ、Ｇｅ、Ｓｎ、Ｐｂ、Ｓｂ、Ｂ、Ｆ、Ｐ、Ｓ、Ｓｅ、Ｂｒ、Ｔｅ、Ｔｉ、Ｎｂ、Ｖ、Ｍｏ、Ｔａ、Ｒｅ、Ｂｅ、Ｈｆ、Ｏｓ、Ｂｉ、及びＩから選択される一種類以上の元素、Ｗはタングステン、Ｏは酸素、０．００１≦ｘ／ｙ≦１、２．２≦ｚ／ｙ≦３．０である）で表される複合タングステン酸化物の微粒子、等が挙げられる。

これらの中でも、酸化タングステン化合物としては、近赤外領域の吸収が大きく、可視領域の吸収が小さい点から、セシウム含有酸化タングステンが特に好ましい。

酸化タングステン化合物としては、酸化アンチモンスズ（ＡＴＯ）、酸化インジウムスズ（ＩＴＯ）、及び前ンチモン酸亜鉛の中でも、近赤外領域の吸収が大きく、可視領域の吸収が小さい点から、ＩＴＯが特に好ましい。これらは、真空蒸着法や粒子状の材料を樹脂等で接着して層状に形成される。

有機系材料としては、吸収すべき光波長に応じて各種の染料を適宜用いることができるが、光源として半導体レーザを用いる場合には、６００ｎｍ〜１，２００ｎｍ付近に吸収ピークを有する近赤外吸収色素が用いられる。具体的には、有機系材料としては、シアニン色素、キノン系色素、インドナフトールのキノリン誘導体、フェニレンジアミン系ニッケル錯体、フタロシアニン系色素等が挙げられる。

光熱変換材料は、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。また、光熱変換材料は、画像記録層に設けても良く、画像記録層以外に設けても良い。光熱変換材料は、画像記録層以外に用いる場合は、熱可逆記録層に隣接して光熱変換層を設けることが好ましい。

光熱変換層は、少なくとも光熱変換材料とバインダー樹脂を含有してなる。

熱により色相及び反射率等の変化を生じる材料としては、例えば従来の感熱紙に用いられる電子供与性染料前駆体と電子受容性顕色剤との組み合わせ等公知の物が使用できる。また、熱により色相や反射率等の変化を生じる材料としては、熱と光の複合反応、例えばジアセチレン系化合物の加熱と紫外光照射による固相重合に伴う変色反応等の変化を生じる材料も含まれる。

（記録装置の構成）
図２は、記録装置１４の構成を示す斜視図である。

記録装置１４としては、記録対象物であるコンテナＣの移動方向である副走査方向（Ｘ軸方向）と直交する主走査方向（Ｚ軸方向）に、複数の光ファイバーのレーザ出射部をアレイ状に配置して形成されている（ファイバーアレイ）。このような記録装置１４は、レーザ発光素子から出射されたレーザ光を、ファイバーアレイを介して記録対象物に照射し、描画単位からなる画像を記録する。具体的には、記録装置１４は、レーザレイ部１４ａと、ファイバーアレイ部１４ｂと光学部４３とを備えている。レーザレイ部１４ａは、アレイ状に配置された複数のレーザ発光素子４１と、レーザ発光素子４１を冷却する冷却ユニット５０と、レーザ発光素子４１に対応して設けられ、対応するレーザ発光素子４１を駆動するための複数の駆動ドライバ４５と、複数の駆動ドライバ４５を制御するコントローラ４６とを備えている。コントローラ４６には、レーザ発光素子４１に電力を供給するための電源４８及び画像情報を出力するパーソナルコンピュータ等の画像情報出力部４７が接続されている。

レーザ発光素子４１は、目的に応じて適宜選択することができ、例えば半導体レーザ、固体レーザ、色素レーザ等を用いることができる。レーザ発光素子４１は、これらの中でも、波長選択性が広い点、小さいことから装置の小型化が可能な点、及び低価格化が可能な点から、半導体レーザが好ましい。

また、レーザ発光素子４１が出射するレーザ光の波長としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、好ましくは７００ｎｍ〜２０００ｎｍが好ましいが、この波長の中でも、７８０ｎｍ〜１６００ｎｍが、より好ましい。

レーザ発光素子４１においては、印加するエネルギーで全てがレーザ光に変換されることはない。通常、レーザ発光素子４１においては、レーザ光に変換されないエネルギーが熱に変換されることで発熱する。そのため、冷却ユニット５０によりレーザ発光素子４１を冷却する。また、記録装置１４は、ファイバーアレイ部１４ｂを用いることで、各レーザ発光素子４１を離して配置することが可能となっている。これにより、隣接するレーザ発光素子４１からの熱の影響を小さくすることができ、レーザ発光素子４１の冷却を効率的に行うことができる。このため、レーザ発光素子４１の温度上昇、バラツキを回避することができ、レーザ光の出力バラツキを低減でき、濃度ムラ、白抜けを改善できる。

なお、レーザ光の出力とはパワーメータで計測される平均出力である。レーザ光の出力制御方法としては２種類あり、ピークパワーを制御する方法とパルスの発光比率（デューティー：レーザ発光時間／周期時間）を制御する方法がある。

冷却ユニット５０は、冷却液を循環させてレーザ発光素子４１を冷却する液冷方式であり、冷却液が各レーザ発光素子４１から熱を受ける受熱部５１と、冷却液の熱を放熱する放熱部５２とを備えている。受熱部５１と放熱部５２とは、冷却パイプ５３ａ，５３ｂにより接続されている。受熱部５１は、良熱伝導性部材で形成されたケース内部に良熱伝導性部材で形成された冷却液が流れるための冷却管が設けられている。複数のレーザ発光素子４１は、受熱部５１にアレイ状に配置されている。

放熱部５２は、ラジエータと、冷却液を循環させるためのポンプとを備えている。放熱部５２のポンプにより送り出された冷却液は、冷却パイプ５３ａを通って、受熱部５１へ流入する。そして、受熱部５１内の冷却管を移動しながら受熱部５１に配列されたレーザ発光素子４１の熱を奪ってレーザ発光素子４１を冷却する。受熱部５１から流出したレーザ発光素子４１の熱を奪って温度上昇した冷却液は、冷却パイプ５３ｂ内を移動して放熱部５２のラジエータへ流れ込み、ラジエータにより冷却される。ラジエータにより冷却された冷却液は、再びポンプにより受熱部５１へ送り出される。

ファイバーアレイ部１４ｂは、レーザ発光素子４１に対応して設けられた複数の光ファイバー４２と、これら光ファイバー４２のレーザ出射部４２ａ（図４参照）付近を、上下方向（Ｚ軸方向）にアレイ状に保持するアレイヘッド４４とを備えている。各光ファイバー４２のレーザ入射部は、対応するレーザ発光素子４１のレーザ出射面に取り付けられている。

（光ファイバーの構成）
図３は、光ファイバー４２の拡大図であり、図４は、アレイヘッド４４付近の拡大図である。

光ファイバー４２は、レーザ発光素子４１から出射されたレーザ光の光導波路である。光ファイバー４２の形状、大きさ（直径）、材質、構造等については、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。

光ファイバー４２の大きさ（直径ｄ１）としては、１５μｍ以上１０００μｍ以下が好ましい。光ファイバー４２の直径ｄ１が１５μｍ以上１０００μｍ以下であると、画像の精細性の点で有利である。一例ではあるが、実施の形態の画像記録システム１００は、光ファイバー４２として、直径１２５μｍの光ファイバーを用いている。

また、光ファイバー４２の材質としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ガラス、樹脂、石英等が挙げられる。

光ファイバー４２の構造としては、レーザ光を通過させる中心部のコア部と、コア部の外周に設けられたクラッド層とからなる構造が好ましい。

コア部の直径ｄ２としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、１０μｍ以上５００μｍ以下が好ましい。実施の形態の画像記録システム１００は、コア部の直径ｄ２が１０５μｍの光ファイバーを用いた。また、コア部の材質としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えばゲルマニウム又はリンをドープしたガラス等が挙げられる。

クラッド層の平均厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、１０μｍ以上２５０μｍ以下が好ましい。クラッド層の材質としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。クラッド層の材質としては、例えば、ホウ素やフッ素をドープしたガラス等が挙げられる。

図４に示すように、各光ファイバー４２のレーザ出射部４２ａのピッチが１２７μｍとなるように、複数の光ファイバー４２のレーザ出射部４２ａ付近がアレイヘッド４４によりアレイ状に保持されている。記録装置１４は、解像度２００ｄｐｉの画像が記録可能なように、レーザ出射部４２ａのピッチを１２７μｍとしている。

ひとつのアレイヘッド４４で、全ての光ファイバー４２を保持しようとした場合、アレイヘッド４４が長尺となり、変形しやすくなる。その結果、一つのアレイヘッド４４で、ビーム配列の直線性及びビームピッチの均一性を保つことは困難となる。このため、アレイヘッド４４は、光ファイバー４２を１００個〜２００個保持するものとする。その上で、１００個〜２００個の光ファイバー４２を保持した複数のアレイヘッド４４を、コンテナＣの搬送方向に対して直交する方向であるＺ軸方向に並べて配設することで、記録装置１４を構成することが好ましい。実施の形態の画像記録システム１００においては、２００個のアレイヘッド４４をＺ軸方向に並べて配設した。

（アレイヘッドの構成）
図５〜図９は、アレイヘッド４４の配設の一例を示す図である。

図５は、記録装置１４におけるファイバーアレイ部１４ｂの複数のアレイヘッド４４をＺ軸方向にアレイ状に配置した例である。図６は、記録装置１４におけるファイバーアレイ部１４ｂの複数のアレイヘッド４４を千鳥状に配置した例である。

複数のアレイヘッド４４の配置は、図５に示すようにＺ軸方向に直線状に配置するよりも、図６に示すように千鳥状に配置する方が、組み付け性の観点から好ましい。

また、図７は、記録装置１４におけるファイバーアレイ部１４ｂの複数のアレイヘッド４４をＸ軸方向に傾斜させて配置した例である。複数のアレイヘッド４４は、図７に示すように配置することで、光ファイバー４２のＺ軸方向のピッチＰを、図５や図６に示す配置よりも狭めることができ、高解像度化を図ることができる。

また、図８は、記録装置１４におけるファイバーアレイ部１４ｂの複数のアレイヘッド４４を千鳥状に配置した２個のアレイヘッド群を、副走査方向（Ｘ軸方向）に配置し、一方のアレイヘッド群を、他方のアレイヘッド群に対して、主走査方向（Ｚ軸方向）にアレイヘッド４４の光ファイバー４２の配列ピッチの半分ずらして配置した例である。複数のアレイヘッド４４は、図８に示すように配置することでも、光ファイバー４２のＺ軸方向のピッチＰを、図５や図６に示す配置よりも狭めることができ、高解像度化を図ることができる。

ところで、実施の形態の画像記録システム１００の記録装置１４は、後述するように図１０に示すシステム制御装置１８の制御に従い、記録対象物たる輸送用のコンテナＣに貼り付けた感熱記録ラベルＲＬの走査方向に対して直交する方向の画像情報を送信して記録する。そのため、記録装置１４は、感熱記録ラベルＲＬの走査と、直交する方向の画像情報の送信タイミングとに差が出た場合、画像情報をメモリーに蓄積しておくため、画像蓄積量が増えることになる。このような場合、図７に示す複数のアレイヘッド４４の配置例より図８に示す複数のアレイヘッド４４の配置例の方が、システム制御装置１８のメモリーに対する情報蓄積量を低減することができる。

更に、図９は、図８で示した複数のアレイヘッド４４を千鳥状に配置した２個のアレイヘッド群を一のアレイヘッド群として積層した例である。このような２個のアレイヘッド群を一のアレイヘッド群として積層したアレイヘッド４４は、製造上、容易に作製が可能で、高解像度化を図ることができる。加えて、図８に示す複数のアレイヘッド４４の配置例より図９に示すアレイヘッド４４の配置例の方が、システム制御装置１８のメモリーに対する情報蓄積量を低減することができる。

また、先の図２に示すように、光学部４３は、各光ファイバー４２から出射した発散光束のレーザ光を平行光束に変換するコリメートレンズ４３ａと、レーザ照射面である感熱記録ラベルＲＬの表面にレーザ光を集光する集光レンズ４３ｂとを有している。光学部４３を設けるか否かは、目的に応じて適宜選択すればよい。

パーソナルコンピュータ等の画像情報出力部４７は、画像データをコントローラ４６に入力する。コントローラ４６は、入力された画像データに基づいて各駆動ドライバ４５を駆動するための駆動信号を生成する。コントローラ４６は、生成された駆動信号を各駆動ドライバ４５へ送信する。具体的には、コントローラ４６は、クロックジェネレータを備えている。コントローラ４６は、クロックジェネレータが発振するクロック数が規定のクロック数となったら、各駆動ドライバ４５を駆動するための駆動信号を各駆動ドライバ４５へ送信する。

各駆動ドライバ４５は、駆動信号を受信すると、対応するレーザ発光素子４１を駆動する。レーザ発光素子４１は、駆動ドライバ４５の駆動に従い、レーザを照射する。レーザ発光素子４１から照射されたレーザ光は、対応する光ファイバー４２に入射し、光ファイバー４２のレーザ出射部４２ａから出射される。光ファイバー４２のレーザ出射部４２ａから出射されたレーザ光は、光学部４３のコリメートレンズ４３ａ、集光レンズ４３ｂを透過した後、記録対象物であるコンテナＣの感熱記録ラベルＲＬの表面に照射される。感熱記録ラベルＲＬの表面に照射されたレーザ光により加熱されることにより、感熱記録ラベルＲＬの表面に画像が記録される。

記録装置１４として、ガルバノミラーを用いてレーザを偏向して記録対象物に画像を記録するものを用いた場合、文字等の画像は、ガルバノミラーの回転で一筆書きするように、レーザ光を照射して記録する。そのため、ある一定の情報量を記録対象物に記録する場合、記録対象物の搬送を停止させないと、記録が間に合わないという不具合がある。

一方、実施の形態の画像記録システム１００の記録装置１４のように、複数のレーザ発光素子４１をアレイ状に配置したレーザアレイを用いることで、各画素に対応するレーザ発光素子４１のＯＮ／ＯＦＦ制御で、記録対象物に画像を記録することができる。これにより、情報量が多くても、コンテナＣの搬送を停止させずに、記録対象物に画像を記録することができる。よって、実施の形態の画像記録システム１００は、多くの情報を記録対象物に記録する場合でも、生産性を落とさずに、画像を記録することができる。

後述するように、実施の形態の画像記録システム１００の記録装置１４は、レーザ光を照射して記録対象物を加熱することで、記録対象物に画像を記録する。従来のレーザレイ記録装置は、ファイバーアレイ部１４ｂを有していないため、解像度に応じた間隔でレーザ発光素子４１をアレイ状に配置する必要がある。従って、従来のレーザレイ記録装置においては、２００ｄｐｉの解像度にするためには、レーザ発光素子４１を非常に狭いピッチで配置する必要がある。その結果、従来のレーザレイ記録装置においては、レーザ発光素子４１の熱が逃げ難く、レーザ発光素子４１が高温となる。

従来のレーザレイ記録装置においては、レーザ発光素子４１が高温となると、レーザ発光素子４１の波長や光出力が変動し、記録対象物を規定の温度にまで加熱することが困難となり、良好な画像を得ることが困難となる。また、従来のレーザレイ記録装置においては、このようなレーザ発光素子４１の温度上昇を抑えるために、記録対象物の搬送スピードを落としてレーザ発光素子４１の発光間隔を空ける必要があり、生産性を十分高めることが困難となる。

通常、冷却ユニットはチラー方式を用いることが多く、本方式では加熱を行わず冷却のみを行う。そのため、光源の温度はチラーの設定温度より高くなることはないが、環境温度より冷却ユニット５０及び接触させているレーザ光源であるレーザ発光素子４１の温度は変動する。

一方、レーザ発光素子４１として半導体レーザを用いた場合、レーザ発光素子４１の温度に応じてレーザ出力が変化する現象が発生する（レーザ発光素子４１の温度が低温になるとレーザ出力が高くなる）。レーザ出力を制御するためには、レーザ発光素子４１の温度又は冷却ユニット５０の温度を計測して、その計測結果に応じてレーザ出力が一定になるように、レーザ出力を制御する駆動ドライバ４５への入力信号を制御して、正常な画像形成を行うことが好ましい。

これに対し、実施の形態の画像記録システム１００の記録装置１４は、ファイバーアレイ部１４ｂを用いたファイバーアレイ記録装置である。ファイバーアレイ記録装置を用いることで、ファイバーアレイ部１４ｂのレーザ出射部４２ａを、解像度に応じたピッチで配置すればよく、レーザレイ部１４ａのレーザ発光素子４１間のピッチを画像解像度に応じたピッチにする必要がなくなる。これにより、レーザ発光素子４１間のピッチを十分広くして、レーザ発光素子４１の熱を十分放熱でき、レーザ発光素子４１が高温となるのを抑制することができる。従って、レーザ発光素子４１の波長や光出力が変動するのを抑制することができ、記録対象物に良好な画像を記録することができる。また、レーザ発光素子４１の発光間隔を短くしても、レーザ発光素子４１の温度上昇を抑制することができ、コンテナＣの搬送速度をあげることができ、生産性を高めることができる。

（記録装置のハードウェア構成）
また、本実施形態の記録装置１４においては、冷却ユニット５０を設けて、レーザ発光素子４１を液冷することで、レーザ発光素子４１の温度上昇を、より一層抑制することができる。このため、レーザ発光素子４１の発光間隔を、さらに短くすることができ、コンテナＣの搬送速度をあげることができ、生産性を高めることができる。

なお、レーザ発光素子４１を液冷しているが、冷却ファン等を用いてレーザ発光素子４１を空冷するようにしてもよい。液冷は、冷却効率が高く、レーザ発光素子４１を良好に冷却できる。空冷は、冷却効率は落ちるが、安価にレーザ発光素子４１を冷却することができる。

次に、図１０に、実施の形態の画像記録システム１００のブロック図を示す。この図１０に示すシステム制御装置１８は、ＣＰＵ（Center Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、不揮発性メモリー等を備えている。システム制御装置１８は、画像記録システム１００における各部の駆動制御及び各種の演算処理を行う。このシステム制御装置１８には、コンベア装置１０、記録装置１４、読取装置１５、タイマ１６、記憶装置１７、操作パネル１８１、画像情報出力部４７等が接続されている。

操作パネル１８１は、タッチパネル式ディスプレイや、各種のキーを具備しており、画像をディスプレイ表示したり、作業者のキー操作によって入力された各種情報を受け付けたりする。

システム制御装置１８は、ＲＯＭ等の記憶部に記憶されたプログラムに従ってＣＰＵが動作することにより、記録装置１４を制御し、所定の方向と異なる方向にレーザ照射装置に対して相対的に移動する記録対象物に光ファイバーアレイを介してレーザを照射することで記録対象物を加熱して画像を記録する。

また、システム制御装置１８のＣＰＵは、ＲＯＭ等の記憶部に記憶された画像記録プログラム（印刷制御プログラムに一例）に基づいて動作することで、感熱記録ラベルＲＬ及び照射台の光学特性に基づいて、記録装置１４のレーザ出力制御を行う。そして、複数の感熱記録ラベルＲＬがそれぞれ異なる光学特性を有している場合でも、一定の印字品質を得ることを可能としている。詳しくは、後述する。

（画像記録システムの画像の記録動作（印字動作））
次に、図１を参照して、画像記録システム１００の動作を説明する。まず、荷物が収容されたコンテナＣが、作業者によりコンベア装置１０に載置される。作業者は、感熱記録ラベルＲＬが貼付されたコンテナＣの本体の側面が、−Ｙ側に位置するように、すなわち記録装置１４に側面が対向するようにコンテナＣをコンベア装置１０に載置する。

作業者が操作パネル１８１を操作して搬送開始を指定すると、操作パネル１８１からシステム制御装置１８へ搬送開始信号が送信される。搬送開始信号を受信したシステム制御装置１８は、コンテナＣの搬送を開始するように、コンベア装置１０を駆動制御する。これにより、コンベア装置１０に載置されたコンテナＣは、コンベア装置１０により記録装置１４に向けて搬送される。コンテナＣの搬送スピードの一例としては、２ｍ／ｓｅｃである。

記録装置１４よりもコンテナＣの搬送方向上流側には、コンベア装置１０上を搬送されるコンテナＣを検出するセンサが配置されている。このセンサでコンテナＣが検出されると、センサからシステム制御装置１８へ検出信号が送信される。システム制御装置１８には、タイマ１６により計時された時刻を示す時刻情報が供給されている。システム制御装置１８は、センサからの検出信号を受信したタイミングで、タイマ１６からの時刻情報に基づく時刻計測を開始する。そして、システム制御装置１８は、検出信号の受信タイミングからの経過時間に基づいて、コンテナＣが記録装置１４に到達するタイミングを把握する。

検出信号の受信タイミングからの経過時間がＴ１となり、コンテナＣが、記録装置１４に到達するタイミングとなると、システム制御装置１８は、記録装置１４を通過するコンテナＣに貼付された感熱記録ラベルＲＬに画像を記録すべく、記録装置１４に記録開始信号を出力する。

記録開始信号を受信した記録装置１４は、画像情報出力部４７から受けた画像情報に基づいて、記録装置１４に対して相対移動するコンテナＣの感熱記録ラベルＲＬに向けて所定パワーのレーザ光を照射する。これにより、感熱記録ラベルＲＬに画像が非接触で記録される。

感熱記録ラベルＲＬに記録される画像（画像情報出力部４７から送信される画像情報）としては、例えば、コンテナＣに収容されている荷物の内容、輸送先の情報等の文字画像、及び、コンテナＣに収容されている荷物の内容、輸送先の情報等の情報がコード化されたバーコード又は二次元コード等のコード画像である。

記録装置１４を通過する過程で画像が記録されたコンテナＣは、読取装置１５を通過する。このとき、読取装置１５が、感熱記録ラベルＲＬに記録されたバーコードや二次元コード等のコード画像を読み取り、コンテナＣに収容されている荷物の内容、輸送先の情報、等の情報を取得する。システム制御装置１８は、コード画像から取得した情報と、画像情報出力部４７から送信された画像情報とを照合して、正しく画像が記録されているか否かをチェックする。正しく画像が記録されているときは、システム制御装置１８は、コンテナＣをコンベア装置１０によって次の工程（例えば輸送準備工程）に送る。

一方、正しく画像が記録されていないときは、システム制御装置１８は、コンベア装置１０を一時停止して、操作パネル１８１に正しく画像が記録されていない旨（エラーメッセージ）を表示する。また、システム制御装置１８は、正しく画像が記録されていないときは、そのコンテナＣを、予め定められている搬送先に搬送してもよい。

（振動抑制動作）
ここで、コンベア装置１０による搬送の際に振動しているコンテナＣに対して記録装置１４で記録処理が施される場合、この振動が感熱記録ラベルＲＬに記録される画像の品質に影響するおそれがある。

例えば、コンテナＣの振動により、感熱記録ラベルＲＬに記録される文字画像が乱れ、文字の美観を損ねるばかりか、人による情報の読み取りが困難となるおそれもある。また、二次元コードにおいても、振動により画像が崩れて、情報の読取が困難となるおそれがある。

このため、二次元コードをコンテナＣに記録しない場合、画像記録システム１００は、コンベア装置１０の振動の振幅を６ｍｍ以下にする。また、線幅が０．３７５ｍｍの二次元コードをコンテナＣに記録する場合、画像記録システム１００は、免振装置によりコンベア装置１０の振動の振幅を２ｍｍ以下にする。また、線幅が０．５ｍｍの二次元コードをコンテナＣに記録する場合、画像記録システム１００は、コンベア装置１０の振動の振幅を３ｍｍ以下にする。

コンベア装置１０の振動の振幅を２ｍｍ以下にすることにより、二次元コード、文字画像いずれも、品質よく記録対象物に記録することができる。コンベア装置１０の振動の抑制としては、例えば、コンベア装置１０に免振装置を設けることが挙げられる。

バーコードを記録対象物に記録する画像記録システム１００は、コンテナＣの搬送方向に直交する方向にバーコードのバーを感熱記録ラベルＲＬに記録する画像情報を画像情報出力部４７から送信する。これにより、バーコードをコンテナＣに記録する場合、コンベア装置１０による搬送の際にコンテナＣに振動が生じていても、振動による感熱記録ラベルＲＬに記録される画像の品質への影響を低減することができる。

また、記録装置１４及びコンベア装置１０が同時に振動すれば、コンテナＣの感熱記録ラベルＲＬに記録した画像に振動の影響は現れない。従って、記録装置１４をコンベア装置１０に取り付け、又は、記録装置１４とコンベア装置１０との共振周波数を一致させてもよい。また、コンベア装置１０がローラコンベアの場合は、各ロールが上下動し、また、各ロールが真円でないため、振動が発生し易い。しかし、コンベア装置１０をベルトコンベアにすることで、振動を抑制することができる。

また、記録対象物が軽量であり、又は、体積が大きいと、画像を感熱記録ラベルＲＬに記録するときに、気流の影響で動くおそれがある。このため、画像記録システム１００に整流（防風）装置を設けてもよい。

また、コンテナＣの振動の周期が、感熱記録ラベルＲＬに画像を記録する時間に対して、十分長ければ、コンテナＣの振動の振幅が多少大きくても、画像を記録するときのコンテナＣの上下方向（Ｚ軸方向）の移動量が少なく、画像の品質への影響は小さくなる。このため、コンテナＣの振動の振幅を十分に抑制困難な場合、例えばコンベア装置１０の固有振動数が低周波となるように、コンベア装置１０を設計してもよい。

また、記録対象物であるコンテナＣの感熱記録ラベルＲＬに画像を記録するときに、コンベア装置１０に物がぶつかる等して突発的な振動が生じることがある。この場合、コンテナＣが大きく振動してしまい、高品位な画像を記録対象物に記録できないおそれがある。このような場合、コンベア装置１０に振動検知センサを設け、振動検知センサで規定以上のコンベア装置１０の振動を検知した際に、コンベア装置１０を停止してもよい。

（変形例）
図１１及び図１２は、実施の形態の画像記録システム１００の変形例を示す図である。この図１１及び図１２に示すように、実施の形態の画像記録システム１００は、記録装置１４が移動することで、記録対象物であるコンテナＣの感熱記録ラベルＲＬに画像を記録してもよい。この変形例となる画像記録システム１００の場合、コンテナＣを載置する載置台１５０を有している。記録装置１４は、レール部材１４１に図中左右方向に移動可能に支持されている。

この変形例の画像記録システム１００は、まず、作業者が、コンテナＣの記録対象物である感熱記録ラベルＲＬが貼付された面が上面となるように、コンテナＣを載置台１５０にセットする。このコンテナＣのセット後に、操作パネル１８１を操作して、画像記録処理をスタートさせる。画像記録処理がスタートすると、図１１に示す左側に位置する記録装置１４が、図１１の矢印に示すように、図中右側へと移動する。そして、記録装置１４は、図中右側へと移動しながら、記録対象物（コンテナＣの感熱記録ラベルＲＬ）にレーザ光を照射して、画像を記録する。画像を記録した後、図１２に示す右側に位置する記録装置１４は、図１２の矢印に示すように図中左側へと移動し、図１１に示す位置に戻る。

（光学特性の違いによる印字品質の低下）
ここで、実施の形態の画像記録システム１００のように、レーザ光を記録層が吸収することで発熱して発色する方式に用いられる感熱記録媒体は、メーカ毎に印刷層の色、材料及び膜厚等がそれぞれ異なることが多い。このため、メーカ毎に印刷層の光の反射及び吸収による光学特性が異なり、同じレーザ光の出力制御で同じ画像を形成する場合でも、各メーカの感熱記録媒体毎に印刷層で発色濃度が異なる不都合を生ずる。また。感熱記録媒体を介してレーザ光源と対向する照射台も、それぞれ光学特性が異なることから、照射台毎に印刷層の発色濃度が異なる不都合を生ずる。このような光学特性の違いにより、印刷後の感熱記録媒体に対して印刷品質に差が発生することが懸念される。

実施の形態の画像記録システム１００は、レーザ印字方式において、感熱記録媒体等のメディアの印刷層の光学特性及び照射台の光学特性に基づいて、レーザ光照射時にメディアで吸収されるエネルギーを一定にすることにより、記録層に対する到達温度を略一定にする。これにより、記録層の発色濃度をメディア毎に同程度にして、一定の印刷品質を得るようになっている。

具体的には、図１０に示した記憶装置１７に、システム制御装置１８のＣＰＵで実行されるレーザ制御プログラムを有している。また、記憶装置１７には、レーザ制御プログラムに基づいて行うレーザ制御のための演算に用いる媒体光学特性データ及び照射台光学特性データが記憶されている。媒体光学特性データは、感熱記録媒体等のメディア毎の光の反射率及び吸収率を含む光学特性を示すデータである。同様に、照射台光学特性データは、各メーカの照射台毎の反射率及び吸収率を含む光学特性を示すデータである。

画像記録システム１００の管理者等は、印刷を行う感熱記録媒体等のメディア及び印刷に使用する照射台を、操作パネル１８１を介して指定する。システム制御装置１８のＣＰＵは、管理者等から指定されたメディアに対応する媒体光学特性データ、及び、使用する（載置されている）照射台に対応する照射台光学特性データを記憶装置１７から読み出し、後述するレーザ制御のための演算に用いる。

なお、この例では、管理者等から指定されたメディア及び照射台に対応する媒体光学特性データ及び照射台光学特性データを記憶装置１７から読み出して演算に用いることとする。しかし、操作パネル１８１を介して管理者等により入力された媒体光学特性データ及び照射台光学特性データを演算に用いてもよいし、ネットワーク上のデータベースから媒体光学特性データ及び照射台光学特性データをダウンロードして演算に用いてもよい。

（画像記録システムの機能）
図１３は、システム制御装置１８のＣＰＵが、記憶装置１７に記憶されているレーザ制御プログラムを実行することで実現される各機能の機能ブロック図である。この図１３に示すように、システム制御装置１８のＣＰＵは、レーザ制御プログラムを実行することで、データ取得部６１、時刻情報取得部６２、調整部６３、レーザ制御部６４（照射制御部の一例）、及び、レーザ出力取得部６５を実現する。

データ取得部６１は、管理者等から指定されたメディア及び照射台に対応する媒体光学特性データ及び照射台光学特性データを記憶装置１７から取得する。時刻情報取得部６２は、タイマ１６からの時刻情報を取得して、レーザ光の照射時間をカウントする。調整部６３は、取得された媒体光学特性データ及び照射台光学特性データに基づいて、メディア及び照射台の光学特性に応じて、一定の印刷品質を得るレーザ制御を行うための演算を行う。レーザ制御部６４は、演算結果に基づいて、記録装置１４のレーザ制御を行う。レーザ出力取得部６５は、記録装置１４から帰還される、現在のレーザ出力を示すレーザ出力情報を取得する。このレーザ出力情報は、レーザ制御部６４により、レーザ出力調整に用いられる。

（記録装置及び照射台の位置関係）
図１４は、記録装置１４及び照射台７０の位置関係を示す断面図である。照射台７０は、例えばアルミ材で形成され、陽極酸化処理が施されることで表面が黒色となっている。これにより、照射されたレーザ光が散乱しにくい構成となっている。また、照射台７０は、図１４に示すように、感熱記録媒体ＲＬを介して記録装置１４に対向して設けられる。照射台７０は、搬送時に感熱記録媒体ＲＬを支持し、搬送経路での感熱記録媒体ＲＬのバラつきを抑制する。これにより、記録装置１４による適切な位置でのレーザ照射を可能とし、印字画像の濃度及びドットサイズ等を安定させることができる。

また、照射台７０は、レーザ光を遮断して、レーザ光が反対側へ透過する不都合を防止する役割も担っている。これにより、レーザ光のエネルギーにより、記録装置１４に異常な温度上昇等が生ずる不都合を防止できる。

（感熱記録媒体の構成）
図１５は、感熱記録媒体ＲＬの断面図である。この図１５に示すように、感熱記録媒体ＲＬは、基材ＲＬ１、記録層ＲＬ２、印刷層ＲＬ３、及び、図示しない保護層を有している。基材ＲＬ１は、例えばＰＥＴ（Polyethylene Terephthalate）等で形成され、記録層ＲＬ２を支持している。記録層ＲＬ２は、例えばロイコ染料等の発色剤、顕色剤、光熱変換材料等で形成されている。記録層ＲＬ２は、入射されたレーザ光を光熱変換材料で吸収することで発熱し、温度の上昇に伴い顕色剤が発色剤と反応することで発色する。これにより感熱記録媒体ＲＬに画像が形成される。なお、記録層ＲＬ２には、化学反応により画像が形成されるが、画像が形成される方式はこれに限らない。

印刷層ＲＬ３は、記録層ＲＬ２に印字された画像の背景を形成し、感熱記録媒体ＲＬのメーカ側で選択された色、材料、厚さで形成される。このため、印刷層ＲＬ３の色、材料及び厚さは、メーカ毎に様々である。また、印刷層ＲＬ３は、ユーザが実施の形態の画像記録システム１００を用いる際に任意に設けられる層である。

また、この他、保護層を設けてもよい。保護層を設けることで、水、薬品等の浸透、画像の擦れ及び削れを防止して画像を保持することができる。さらに、紫外線による発色剤変質を防ぐため、紫外線を吸収する層等を設けてもよい。なお、基材ＲＬ１〜印刷層ＲＬ３の各層の積層順番（並び方）は、図１５に示す積層順番以外の順番でもよい。

（感熱記録媒体へのレーザ照射時の光学特性と吸収率の関係）
図１６は、感熱記録媒体ＲＬ及び対向する照射台７０の光学特性と吸収率の関係を説明するための図である。この図１６において、太線の矢印がレーザ光の経路を示しており、記録層ＲＬ２の斜線の部分が熱の吸収を示している。基材ＲＬ１側から入射したレーザ光は、一部が基材ＲＬ１の表面及び基材ＲＬ１と記録層ＲＬ２の界面で反射される。基材ＲＬ１と記録層ＲＬ２の界面を透過したレーザ光は、記録層ＲＬ２内で一部が熱として吸収され、一部が記録層ＲＬ２と印刷層ＲＬ３の界面で反射され、それ以外は感熱記録媒体ＲＬを透過する。その後に、照射台７０に入射したレーザ光は、一部が照射台７０の表面で反射され、再度、感熱記録媒体ＲＬに入射し、上述と同様に感熱記録媒体ＲＬ内で反射・吸収・透過が起こる。それ以外は、照射台７０表面で透過される。

ここで、最初に入射したレーザ光のエネルギーに対して感熱記録媒体ＲＬで反射される割合（基材ＲＬ１の表面、基材ＲＬ１と記録層ＲＬ２の界面、又は、記録層ＲＬ２と印刷層ＲＬ３の界面で反射される割合それぞれの合計）を「Ｒ１」とする。また、感熱記録媒体ＲＬを透過して照射台７０で反射され、再度、感熱記録媒体ＲＬを透過する割合を「Ｒ２」とする。また、感熱記録媒体ＲＬを透過して照射台７０の表面を透過する割合を「Ｔ」とする。また、感熱記録媒体ＲＬに最初に入射して吸収される割合と、感熱記録媒体ＲＬを透過して照射台７０表面で反射されて再度感熱記録媒体ＲＬに最初に入射して吸収される割合との合計を「Ａ」とする。

「Ｒ１」、「Ｒ２」、「Ｔ」以外のレーザ光は、全て感熱記録媒体ＲＬに吸収されるため、「Ｒ１＋Ｒ２＋Ｔ＋Ａ＝１」と表すことができる。そして、「Ａ＝１−（Ｒ１＋Ｒ２＋Ｔ）」となる。なお、これらのパラメータ「Ｒ１」、「Ｒ２」、「Ｔ」、「Ａ」は、波長依存性が考えられるため、記録装置１４におけるレーザ光の中心波長とする。また、２回以上反射するレーザ光は、割合が少ないため無視できるが、これらを考慮してより厳密に吸収率Ａを求めても良い。

以上の考え方に基づき、感熱記録媒体ＲＬ（特に印刷層ＲＬ３）、照射台７０の反射及び透過による光学特性を考慮して感熱記録媒体ＲＬの記録層ＲＬ２において吸収される割合を求めることができる。これにより、ユーザが任意に感熱記録媒体ＲＬ及び照射台７０を変更してもその影響を考慮してＡが求まり、後述のようにレーザ光の出力を最適に制御して画像品質を一定に安定化させることができる。

（光学特性の測定方法と入力方法）
次に、前述の「Ａ」を求めるために必要なパラメータ「Ｒ１」、「Ｒ２」、「Ｔ」の測定方法及び入力方法について説明する。「Ｒ１」は、分光光度計等によりレーザ光の波長における感熱記録媒体ＲＬの反射率を測定する。「Ｒ２」は、感熱記録媒体ＲＬを２度透過し、かつ、照射台７０を反射した割合であるため、感熱記録媒体ＲＬの透過率の２乗と照射台７０の反射率との積として算出する。または、「Ｒ１」と「Ｒ２」の合計として図１６の配置において、入射したレーザ光に対して感熱記録媒体ＲＬ又は照射台７０でそれぞれ反射された光を合わせることで、反射した割合を求めても良い。

「Ｔ」は、感熱記録媒体ＲＬの透過率と、照射台７０の表面での透過率（１−反射率でよい）の積として算出する。なお、感熱記録媒体ＲＬの表面及び層間の界面では荒れによる拡散反射が起こる可能性があるため、積分球などで反射光を集めて測定しても良い。

このような感熱記録媒体ＲＬの媒体光学特性データ（「Ｒ１」及び「Ｒ２」）及び照射台光学特性データ（「Ｔ」）は、管理者等により予め測定されて記憶装置１７に記憶されている。なお、上述のように、「Ｒ１」、「Ｒ２」、「Ｔ」等のパラメータは、管理者が、操作パネル１８１を介して入力してもよい。また、「Ｒ１」及び「Ｒ２」の代わりに、「Ｒ１」及び「Ｒ２」の和を用いてもよい。

「Ｒ１」、「Ｒ２」及び「Ｔ」の各パラメータに基づいて、前述の演算式により、感熱記録媒体ＲＬに吸収されるエネルギーの割合「Ａ」を算出できる。また、単位面積当たりのレーザ照射時間ｔ［ｓ］は、以下のように設定されている。すなわち、１ドットのピッチを２００ｄｐｉとした場合、１２７［μｍ］となる。また、メディアの搬送速度を５［ｍ／ｓ］とする。この場合、単位面積当たりのレーザ照射時間ｔ［ｓ］は、「ｔ＝１２７／５＝２５．４［μｓ］」となる。なお、レーザ照射時間以外に、例えば解像度又は感熱記録媒体ＲＬ等のメディアの搬送速度の逆数等を用いても良い。

（レーザ出力制御）
図１７は、前述の演算式に基づいてシステム制御装置１８により算出される感熱記録媒体ＲＬに吸収されるエネルギーの割合「Ａ」と、記録装置１４のレーザ出力との関係を示す図である。システム制御装置１８は、レーザ出力Ｐ［Ｗ］を、「Ａ×Ｐ×ｔ＝５．０×１０^３［Ｊ］」を満たすように記録装置１４を制御する。左辺は、感熱記録媒体ＲＬが単位面積（例えば１ピッチ１２７μｍ四方）あたりに吸収するジュール熱を示している。これは、照射されるレーザの出力Ｐ［Ｗ］と照射時間ｔ［ｓ］に、前述の感熱記録媒体ＲＬが吸収するエネルギーの割合Ａを乗算処理した値である。

システム制御装置１８は、この値が右辺のように一定値になるように、記録装置１４を制御する。これにより、感熱記録媒体ＲＬの印刷層ＲＬ３の材質、又は、照射台７０がユーザによって変更されて異なる光学特性となり、上述の「Ａ」の値が変化しても、感熱記録媒体ＲＬが吸収するエネルギーが一定となるように制御できる。

これにより、エネルギー過小の際の記録層ＲＬ２の発色層と顕色層との化学反応が不十分となり、十分な画像濃度が得られなくなるリスクを抑制できる。また、エネルギー過多による感熱記録媒体ＲＬ内のいずれかの材料の融点又は変質する温度に達することで、画像が荒れて劣化するリスクを抑制し、画像濃度を一定に安定化させることができる。

なお、この例では、システム制御装置１８は、Ａ×Ｐ×ｔが一定値になるように制御しているが、エネルギーだけでなく感熱記録媒体ＲＬの熱容量及び熱伝導率等の熱特性等も画像濃度に影響する。このため、熱特性を鑑みて材料に応じて左辺を±２０％程度補正してもよい。これにより、画像濃度をさらに一定に安定化させることができる。

また、この例では、システム制御装置１８は、「Ａ×Ｐ×ｔ＝５．０×１０^３［Ｊ］」を満たすようにレーザの出力Ｐを変更しているが、照射時間ｔを変更してもよい。この場合、システム制御装置１８は、例えば搬送速度を感熱記録媒体ＲＬに応じて変更する。

また、この例では、記録装置１４のレーザ光の波長は９５０ｎｍである。また、パラメータ「Ｒ１」、「Ｒ２」、「Ｔ」及び「Ａ」は、以下の表１に示すように、印刷層ＲＬ３の色に応じて設定されている。具体的には、印刷層ＲＬ３の色が透明色の場合、パラメータＲ１は「０．０４」、パラメータＲ２は「０．４８」、パラメータＴは「０．３０」、パラメータＡは「０．１８」に設定され、媒体別光学特性データ又は照射台光学特性データとして記憶装置１７に記憶されている。同様に、印刷層ＲＬ３の色が赤色の場合、パラメータＲ１は「０．０４」、パラメータＲ２は「０．４７」、パラメータＴは「０．２９」、パラメータＡは「０．２０」に設定され、媒体別光学特性データ又は照射台光学特性データとして記憶装置１７に記憶されている。

なお、透明色の印刷層ＲＬ３に対しては、感熱記録媒体ＲＬで反射される割合であるパラメータＲ１は「０．０４」に設定されているが、この値は、レーザ光の略全てが基材ＲＬ１の表面での反射であることを意味している。これに対し白色の印刷層ＲＬ３の場合、０．３５のパラメータＲ１のうち、０．０４が基材ＲＬ１の表面での反射であり、残り０．３１が記録層ＲＬ２と印刷層ＲＬ３の界面で反射される割合である。このように、印刷層の色に応じて、レーザ光の反射割合が大きく異なることが分かる。

（レーザ光の出力制御動作）
図１９は、システム制御装置１８が、レーザ制御プログラムに基づいて実行するレーザ制御動作の流れを示すフローチャートである。この図１８のフローチャートは、画像記録システム１００の操作者等が、印刷に用いる感熱記録媒体ＲＬを指定又は選択する入力を、操作パネル１８１を介して行い、印刷の開始操作を行うことで、ステップＳ１から処理が開始される。ステップＳ１では、図１３に示すシステム制御装置１８のデータ取得部６１が、操作者等により指定（選択）された感熱記録媒体ＲＬに対応するパラメータＲ１、パラメータＲ２及びパラメータＴを、記憶装置１７から取得する。

ステップＳ２では、調整部６３が、感熱記録媒体ＲＬのレーザ光照射表面で反射される光のエネルギーの割合をＲ１、感熱記録媒体を透過して照射台７０において反射され、再度、感熱記録媒体を透過する光のエネルギーの割合をＲ２、感熱記録媒体及び照射台７０の表面を透過する光のエネルギーの割合をＴ、レーザ光の出力をＰ［Ｗ］、レーザ光のある面積当たりの照射時間をｔ［ｓ］として、以下の数式で示す演算を行う。

Ｃ＝｛１−（Ｒ１＋Ｒ２＋Ｔ）｝×（Ｐ×ｔ）

次に、ステップＳ３では、時刻情報取得部６２は、タイマ１６で計時されている時刻の時刻情報の取得を開始する。そして、レーザ制御部６４は、ステップＳ４において、レーザ光の照射を開始するように、記録装置１４を制御する。ステップＳ５では、レーザ出力取得部６５が、記録装置１４からフィードバックされる現在のレーザ出力の値を取得する。レーザ制御部６４は、時刻情報で計時を行いながら、上述の数式の（Ｐ×ｔ）の値を調整して、値Ｃを略一定となるように、レーザ出力制御を行う。

レーザ制御部６４は、このようなレーザ出力制御を行いながら、ステップＳ６において、Ｃの値が、例えば、±２０％以内等の、略一定であるか否かを判別する。Ｃの値が、例えば、±２０％以内等の、略一定であるか否かを判別する。略一定であると判別した場合（ステップＳ６：Ｙｅｓ）、ステップＳ７に処理が進み、印刷が終了したか否かを、レーザ制御部６４が判別する。印刷終了ではないと判別した場合（ステップＳ７：Ｎｏ）、レーザ制御部６４はステップＳ４に処理を戻し、レーザ制御を継続する。これに対して、印刷終了と判別した場合（ステップＳ７：Ｙｅｓ）、レーザ制御部６４は、図１９のフローチャートの処理を終了する。

次に、調整部６３は、ステップＳ６において、Ｃの値が、略一定ではないと判別した場合（ステップＳ６：Ｎｏ）、調整部６３は、ステップＳ８に処理を進め、Ｃの値を一定とするように、上述の数式の（Ｐ×ｔ）の値を変更して、処理をステップＳ２に戻す。そして、調整部６３は、変更した（Ｐ×ｔ）の値に基づいて、再度、上述の演算を行う。レーザ制御部６４は、再度の演算結果に基づいてレーザ出力制御を行う。これにより、Ｃの値が略一定となるように、レーザ出力制御を行うことができる。

このように、実施の形態の画像記録システム１００は、値Ｃが略一定となるように、（Ｐ×ｔ）の値を変更しながらレーザ出力制御を行う。これにより、感熱記録媒体ＲＬ及び照射台７０の光学特性に関わらず、感熱記録媒体ＲＬの印字濃度を一定とすることができ、印刷品質の向上を図ることができる。

（実施の形態の効果）
以上の説明から明らかなように、実施の形態の画像記録システム１００は、感熱記録媒体ＲＬ及び照射台７０の光学特性に基づいてレーザ制御を行うことで、様々な種類（光学特性）の感熱記録媒体ＲＬ及び照射台７０に対応して、感熱記録媒体ＲＬの印字濃度を一定に安定化させることができる。このため、印刷品質の向上を図ることができる。

（感熱記録媒体及び照射台の種類に対応したレーザ出力の一定化）
具体的に説明すると、図１８は、感熱記録媒体ＲＬの印刷層ＲＬ３の色及び厚さ等を変化させると共に、照射台７０の材料等を変化させてそれぞれ計測を行うことで得られた、感熱記録媒体ＲＬが吸収するエネルギーの割合Ａ（パラメータＡ）と画像濃度（ＯＤ）との関係を示す図である。この図１８において、黒丸「●」で示すグラフは、照射する出力を一定（例えば、Ｐ＝３．９［Ｗ］）とすることで得られた比較例となる特性である。この比較例の場合、感熱記録媒体ＲＬが吸収するエネルギーの割合に応じて画像濃度が大きくなることがわかる。感熱記録媒体ＲＬ又は照射台７０をユーザが任意に変更すると、画像濃度の変化が発生することが分かる。特に、最も高い画像濃度となると、感熱記録媒体ＲＬの変質による焦げが生じており、画像劣化が発生している。

これに対して、白丸「○」で示すグラフが、実施の形態の画像記録システム１００の特性である。この白丸「○」のグラフからわかるように、実施の形態の画像記録システム１００の場合、感熱記録媒体ＲＬ又は照射台７０をどのように変化させても、画像濃度が１．０から１．２の範囲で略一定となる。これにより、感熱記録媒体ＲＬの記録層ＲＬ２に対する到達温度を略一定にすることができ、記録層ＲＬ２の発色濃度を感熱記録媒体ＲＬ等のメディア毎に同程度にして、一定の印刷品質を得ることができる。

（階調表現）
また、実施の形態の画像記録システム１００は、印刷層ＲＬ３によらず画像濃度を一定に保ち画像劣化を抑制し安定した画像品質を供給することができる他、画像の階調を変化させた際も同様に安定した画像品質を供給することができる。画像濃度は出力に依存し出力が大きいほど濃い画像が得られる。このため、システム制御装置１８は、上述の演算式「Ａ×Ｐ×ｔ＝５．０×１０^３［Ｊ］」の右辺のエネルギー量を階調に応じて変化させる。これにより各階調において、感熱記録媒体ＲＬ又は照射台７０の材質によらず、一定に安定した画像品質（印刷品質）を得ることができる。

（白色の印刷層に対する画像濃度の安定化）
表１を用いて説明したように、印刷層ＲＬ３の全部又は一部が白色の感熱記録媒体ＲＬの場合、レーザ光の一部が記録層ＲＬ２と印刷層ＲＬ３の界面で反射され、再度、記録層ＲＬ２を通過する。これにより、吸収されるエネルギーが上昇して、上述のパラメータ「Ａ」の値が大きくなる。そして、パラメータ「Ａ」の値が大きくなることで、感熱記録媒体ＲＬが吸収するエネルギーが大きくなり、白色以外の色の印刷層ＲＬ３を有する感熱記録媒体ＲＬに対して、異なる発色濃度となる。

上述のように、実施の形態の画像記録システム１００は、感熱記録媒体ＲＬが吸収するエネルギーを安定化させて画像濃度を安定化させることができるが、このような効果は、感熱記録媒体ＲＬで反射される割合が０．１０以上の白色の印刷層を有する感熱記録媒体ＲＬで、より顕著に得ることができる。

なお、上述の実施の形態の説明では、予め計測されているパラメータＲ１、Ｒ２、Ｔの各値を用いることとした。しかし、印字直前又は印字中にパラメータＲ１、Ｒ２、Ｔ等のうち、全部又は一部を計測して用いてもよい。これにより、リアルタイムで取得したパラメータに基づいてレーザ制御できるため、装置の経年変化等に影響されることなく、より安定した印刷品質を得ることができる。

（感熱記録媒体からの異物発生の抑制）
また、感熱記録媒体（特に記録層）に対して、過剰となるレーザ光が照射されることを考える。この場合、感熱記録媒体の温度が耐熱性を上回る温度に上昇し、記録層の材料が熱分解され、煙等の異物及び分解物が発生することが懸念される。本発明の出願人が、実施の形態の画像記録システム１００を試作実験した結果、このような異物及び分解物の発生を抑制できることが検証できた。

このため、実施の形態の画像記録システム１００は、レーザ照射を行う記録装置１４の周辺の作業者が、異物が付着した感熱記録媒体を取り扱う不都合を防止でき、システムの安全性の向上を図ることができる。また、異物又は分解物が、感熱記録媒体の搬送システムに付着して、感熱記録媒体のレーザ光の吸収量に悪影響を与え、印刷画像品質が低下する不都合を防止できる。また、更に異物が発生する不都合も防止できる。

最後に、上述の実施の形態は、一例として提示したものであり、本発明の範囲を限定することは意図していない。この新規な各実施の形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことも可能である。また、実施の形態及び実施の形態の変形は、発明の範囲や要旨に含まれると共に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。

１０ コンベア装置
１１ 遮蔽カバー
１４ 記録装置
１４ａ レーザアレイ部
１４ｂ ファイバーアレイ部
１５ 読取装置
１６ タイマ
１７ 記憶装置
１８ システム制御装置
４１ レーザ発光素子
４２ 光ファイバー
４２ａ レーザ出射部
４３ 光学部
４３ａ コリメートレンズ
４３ｂ 集光レンズ
４４ アレイヘッド
４５ 駆動ドライバ
４６ コントローラ
４７ 画像情報出力部
４８ 電源
５０ 冷却ユニット
５１ 受熱部
５２ 放熱部
５３ａ 冷却パイプ
５３ｂ 冷却パイプ
６１ データ取得部
６２ 時間情報取得部
６３ 調整部
６４ レーザ制御部
６５ レーザ取得部
１００ 画像記録システム
１４１ レール部材
１５０ 載置台
１８１ 操作パネル
Ｃ コンテナ
Ｐ 光ファイバーのＺ軸方向のピッチ（レーザ照射ピッチ）
ＲＬ 感熱記録ラベル

特開平６−１８３０３９号公報

Claims (7)

1. 記録媒体に対してレーザ装置からレーザ光を照射して印刷を行う印刷装置であって、
   前記記録媒体の光学特性、及び、前記記録媒体を挟んで、前記レーザ装置に対向して設けられる照射台の光学特性に基づいて、前記記録媒体に照射する前記レーザ光の強度を求め、前記記録媒体に照射する前記レーザ光が一定の強度となるように、前記レーザ光の強度及び照射時間を調整する調整部と、
   前記調整部で調整された強度及び照射時間に基づいて、前記レーザ光を前記記録媒体に照射するように前記レーザ装置を制御する照射制御部と
   を有することを特徴とする印刷装置。
2. 前記調整部は、
   前記記録媒体の表面で反射されるレーザ光のエネルギーの割合をＲ１とし、
   前記記録媒体を透過して前記照射台で反射され、再度、前記記録媒体を透過するレーザ光のエネルギーの割合をＲ２とし、
   前記記録媒体及び前記照射台を透過するレーザ光のエネルギーの割合をＴとし、
   前記記録媒体に照射するレーザ光の強度をＰ、
   前記レーザ光の所定の面積当たりの照射時間をｔとして、
   Ｃ＝｛１−（Ｒ１＋Ｒ２＋Ｔ）｝×（Ｐ×ｔ）
   の演算を行い、
   前記Ｃの値が一定となるように、（Ｐ×ｔ）の値を調整すること
   を特徴とする請求項１に記載の印刷装置。
3. 前記記録媒体で反射されるレーザ光のエネルギーの割合である前記Ｒ１の値は、０．１０以上であること
   を特徴とする請求項２に記載の印刷装置。
4. 記録媒体に対してレーザ装置からレーザ光を照射して印刷を行う印刷方法であって、
   前記記録媒体の光学特性、及び、前記記録媒体を挟んで、前記レーザ装置に対向して設けられる照射台の光学特性に基づいて、前記記録媒体に照射する前記レーザ光の強度を求め、前記記録媒体に照射する前記レーザ光が一定の強度となるように、前記レーザ光の強度及び照射時間を調整する調整ステップと、
   前記調整ステップで調整された強度で前記レーザ光を前記記録媒体に照射するように前記レーザ装置を制御する照射制御ステップと
   を有することを特徴とする印刷方法。
5. 前記調整ステップでは、
   前記記録媒体の表面で反射されるレーザ光のエネルギーの割合をＲ１とし、
   前記記録媒体を透過して前記照射台で反射され、再度、前記記録媒体を透過するレーザ光のエネルギーの割合をＲ２とし、
   前記記録媒体及び前記照射台を透過するレーザ光のエネルギーの割合をＴとし、
   前記記録媒体に照射するレーザ光の強度をＰ、
   前記レーザ光の所定の面積当たりの照射時間をｔとして、
   Ｃ＝｛１−（Ｒ１＋Ｒ２＋Ｔ）｝×（Ｐ×ｔ）
   の演算を行い、
   前記Ｃの値が一定となるように、（Ｐ×ｔ）の値を調整すること
   を特徴とする請求項４に記載の印刷方法。
6. コンピュータを、記録媒体に対してレーザ装置からレーザ光を照射して印刷を行うように機能させる印刷制御プログラムであって、
   前記コンピュータを、
   前記記録媒体の光学特性、及び、前記記録媒体を挟んで、前記レーザ装置に対向して設けられる照射台の光学特性に基づいて、前記記録媒体に照射する前記レーザ光の強度を求め、前記記録媒体に照射する前記レーザ光が一定の強度となるように、前記レーザ光の強度及び照射時間を調整する調整部と、
   前記調整部で調整された強度及び照射時間に基づいて、前記レーザ光を前記記録媒体に照射するように前記レーザ装置を制御する照射制御部として機能させること
   を特徴とする印刷制御プログラム。
7. 前記調整部は、
   前記記録媒体の表面で反射されるレーザ光のエネルギーの割合をＲ１とし、
   前記記録媒体を透過して前記照射台で反射され、再度、前記記録媒体を透過するレーザ光のエネルギーの割合をＲ２とし、
   前記記録媒体及び前記照射台を透過するレーザ光のエネルギーの割合をＴとし、
   前記記録媒体に照射するレーザ光の強度をＰ、
   前記レーザ光の所定の面積当たりの照射時間をｔとして、
   Ｃ＝｛１−（Ｒ１＋Ｒ２＋Ｔ）｝×（Ｐ×ｔ）
   の演算を行い、
   前記Ｃの値が一定となるように、（Ｐ×ｔ）の値を調整すること
   を特徴とする請求項６に記載の印刷制御プログラム。

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