JP4688168B2 - 画像形成装置および画像形成方法 - Google Patents

Description

本発明は、画像形成装置に関し、特に、ディスク状の記録媒体の面に画像を形成する画像形成装置に関する。

画像、映像、音楽、文書等の電子データを記録する記録媒体として、ＣＤ，ＣＤ−Ｒ，ＣＤ−ＲＷ，ＤＶＤ，ＤＶＤ−ＲＡＭ等の種々のディスク状の記録媒体が知られている。これらのディスク状の記録媒体に様々なデータを書き込んで記録する際、そのディスク状の記録媒体に記録した内容を目視で確認することができるように、記録内容に関するタイトル等の情報をディスク状の記録媒体の面に記入する場合がある。

この場合、ディスク状の記録媒体の表面に筆記具を用いて直接書き込むことが一般的であるが、プリンタを用いて別途用意したラベル紙に記録情報を印刷し、このラベル紙をディスク状の記録媒体の表面に貼り付けることも行われている。

こうように、ディスク状の記録媒体の表面に直接書き込む場合には、筆記具を用いることから、記録媒体の情報記録面を損傷させるおそれがあり、また、プリンタを用いてラベル紙に印刷を行う場合には、プリンタを別途必要とするという問題がある。

そこで、レーザ光を利用してレーベル面に画像を形成することによって、筆記具による書き込みやプリンタにより印刷を不要にする光ディスク装置が提案されている（特許文献１）。

この文献のプリンタでは、光ディスク装置のターンテーブルに、レーベル面側から見える箇所に、感光材、感熱材等による可視光特性変化層を形成した光ディスクを、そのレーベル面を光ピックアップに向けてセットする。光ディスクと光ピックアップとを光ディスクの面に沿って相対移動させ、この移動に同期して光ピックアップから出射するレーザ光のパワーを、画像形成しようとする文字、絵等の画像データに応じて変調して可視光特性変化層に照射する。このレーザ光の照射により、可視光特性変化層に可視光特性を変化させて、画像を形成する。

上記文献１で示されるプリンタは、光ディスクと光ピックアップとを光ディスクの面に沿って相対移動させながら１画素ずつ螺旋状または同心円状に印刷していく点順次走査によって光ディスクの面に画像を形成しているため、画像形成に長時間を要するという問題がある。

上記のような点順次走査に対して、ディスク状の記録媒体の中心部から放射状に記録ヘッドを配置し、ライン状の記録を記録媒体の回転に同期して順次行う記録方法も知られている。ライン状に配置した記録ヘッドとして、インクジェット記録ヘッドを用い、記録媒体の回転中にディスクメディア表面に画像印刷を行う記録装置も提案されている（特許文献２）。

また、情報記録媒体のラベルを書き換え可能とするものとして、このラベルを構成する発色材としてフォトクロミック化合物を含有する発色層を基体上に設け、この発色層に所定波長の光を照射することによって色相を変化させるものも提案されている（特許文献３）。
特開２００１−２０３３２１号公報 特開２００３−２５７１５３号公報 特開２００５−１２８４５３号公報

上記したように、ディスク状の記録媒体では、その情報記録面にデータを書き込むことで情報を記録するデータ書き込みの他に、レーベル面に絵や文字の画像を形成する画像形成が行われる。

このディスク状の記録媒体に対する情報記録および画像形成は、記録媒体を回転させながら行う。このとき、情報記録は、ディスク状の記録媒体と光ピックアップとを記録媒体の面に沿って相対移動させながら、螺旋状又は同心円状に記録を行う。

このディスク状の記録媒体に対して情報を記録する記録方式として、線速制御、角速制御、線速−角速制御等が知られている。例えば、線速制御は、ディスクの中心側における線速度と外周側における線速度が一致するようにディスク状の記録媒体の回転を制御する制御方式であり、角速制御は、ディスクの回転角が等速回転するように制御する制御方式である。

ディスク状の記録媒体では、同じ回転速度で記録媒体を回転させると、ディスクの中心側と外周側とでは線速度が異なるため、ディスクの中心側と外周側とでは記録密度に差異が生じる。これに対して、線速制御では、ディスクの中心側における線速度と外周側における線速度が一致するようにディスク状の記録媒体の回転を制御することによって、記録媒体の情報記録の記録密度を均一化している。

一方、レーベル面への画像形成において、ライン状に配置した記録ヘッドを用いて画像形成を行う場合には、ディスク状記録媒体の径方向に沿って記録ヘッドを配置するため、記録媒体は、通常、等速の回転角となるような角速制御が行われている。このとき、画像形成における画像書き込みは高速処理が困難な工程を含んでいる。

一方、通常、情報記録のデータ書き込み時の回転速度は高速とすることで記録時間を短縮している。

そのため、高速処理が困難な工程を含む画像形成は、情報記録のデータ書き込み時の高速回転に追随することが困難であるため、情報記録と画像形成とを同時に行うことは難しく、それぞれ個別に行う必要がある。

画像形成に要する時間を短縮することが望まれるが、上記のように情報記録と画像形成とを個別に行う必要から、画像形成を行うために必要な処理時間を短縮することは難しい。

図７は、上記した画像形成と情報記録の処理時間の関係を示す図である。なお、図７では、発色層を設けた記録媒体に光を照射することで画像形成を行う場合を示している。このフォトクロミック化合物を含有する発色層を設けた記録媒体に多色の画像を形成する場合には、発色層に所定波長の光（紫外光）を照射して発色させ、その後、発色時とは異なる所定波長（数種類の可視光）を照射することで消色を行い、消色で残った部分で描画を行い、その後、定着させて安定化させるという各処理を行う。

情報記録と画像形成の順序は、図７（ａ）に示すように情報記録の後に画像形成を行う順序、あるいは図７（ｂ）に示すように画像形成の後に情報記録を行う順序が考えられるが、何れの順序であっても情報記録と画像形成とをそれぞれ個別に行っているため、画像形成に要する時間Ｔgを短縮することは困難である。

そこで、本発明は上記の課題を解決して、記録媒体に対して情報記録および画像形成を行う際に、画像形成に要する時間を短縮することを目的とする。

特に、所定波長の光照射で発色させ、この発色を所定波長の光照射による消色して描画を行い、この描画を定着して行う画像形成において、この画像形成に要する時間を短縮することを目的とする。

本発明は、情報を記録する記録部を有し、光に反応する発色層が設けられた記録媒体の発色層を発色させて行う画像形成において、画像形成に含まれる発色、消色、定着の内で、情報記録と同時に行うことができる工程については、この情報記録と同じ期間内で行うことによって、画像形成に要する時間を短縮する。

本発明は、装置と方法のカテゴリーを含み、装置として画像形成装置の態様、および記録媒体装置の態様を有し、方法として画像形成方法の態様、および記録媒体に情報と画像とを付加する付加処理方法の態様を有する。

本発明の画像形成装置の態様は、情報を記録する記録部を有し、光に反応する発色層が設けられた記録媒体の発色層を発色させて画像を形成する画像形成装置において、光を発色層に照射して発色させる発色部と、発色した発色層に光を照射して前記発色を選択的に消色する消色部と、消色により形成した画像を定着させる定着部とを備え、発色部又は定着部は、記録媒体に情報を記録する期間内にそれぞれの処理を実行する。

また、記録部は少なくとも２つの情報記録期間を有し、第１の情報記録期間内では発色部の処理が実行され、第２の情報記録期間内では定着部の処理が実行される。

また、本発明の画像形成装置の態様は、光に反応する発色層を発色させて画像を形成する画像形成装置において、発色層を備えるディスク状の記録媒体を回転させる回転部と、第１の光を発色層に照射して発色させる発色部と、発色した発色層に第２の光を照射して前記発色を選択的に消色して画像書き込みを行う消色部と、消色により形成した画像を定着させる定着部とを備える。発色部、消色部、および定着部の内で、発色部又は定着部は、ディスク状の記録媒体にデータを書き込む期間内に各処理を実行することで、この情報記録と画像形成の各処理期間の一部を共通とすることにより、画像形成に要する時間を短縮する。

また、発色層は、フォトクロミック化合物を含有する発色材をディスク状の記録媒体への塗布により形成されている。発色部は、記録媒体上の所定角度範囲内に第１の光を照射する光照射手段を有し、消色部は、記録媒体上の所定角度範囲内に第１の光と異なる波長の第２の光を照射する光照射手段を有し、定着部は、記録媒体を所定温度に加熱する加熱手段を有する。

発色部の光照射手段は、例えば紫外光を照射し、発色層はこの紫外光の照射を受けて発色する。発色部は、発色材を発色させる紫外光を照射する光源を有し、消色部は、異なる波長の色を消色する複数の光学ユニットを回転方向に配置する構成とすることができる。消色部の各光学ユニットは、発色材の発色した色を消色させる可視光又は赤外光を照射する光源を有する。

発色材は、例えば、紫外光により、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）を発色するフォトクロミック化合物を含むものを用いることができる。

消色部の光照射手段は、例えば、数種類のそれぞれ波長を異にする可視光を照射し、発色の内で照射した波長に対応する色を消色する。この消色において、照射する可視光の波長や強度等によって描画を行い、消色されずに残った発色部分によって画像が形成される。

Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）を発色するフォトクロミック化合物を含む発色材を用いる場合には、消色部は、Ｃ（シアン）を消色する可視光のＲ（レッド）を発光する第１の消色部、Ｍ（マゼンタ）を消色する可視光のＧ（グリーン）を発光する第２の消色部、Ｙ（イエロー）を消色する可視光のＢ（ブルー）を発光する第３の消色部の３つを備えることで、カラー印刷を行うことができる。

定着部の加熱手段は、この発色層を所定温度以上とすることで、発色を安定させて定着させる。

画像形成で行う発色、消色、および定着の各部において、消色部はディスク状の記録媒体を例えば、角速度制御することでレーベル面に画像を形成する。これに対して、発色部は、発色層の紫外光等の所定波長の光を、記録媒体上の位置に係わらず単に照射すれば済み、また、定着部についても、記録媒体を所定温度以上とすれば済むため、ディスク状の記録媒体が角速度制御あるいは線速度制御の何れで回転制御されているかに係わることなく、また回転速度に依存することなく行うことができる。

したがって、発色部と定着部については、記録媒体の情報記録を行う期間と同期間内で重複して行うことが可能である。本発明は、このことに着目し、発色部と定着部の少なくとも一方の処理を、記録媒体に情報を記録する期間内で行うことによって、画像形成に要する一部の時間を情報記録の処理時間内に割り込ませ、これによって、画像形成の処理時間を短縮する。

本発明の記録媒体装置は、画像形成装置と情報を書き込む情報記録部とを備える構成であって、ディスク状の記録媒体に対して情報と画像を付加するものである。

本発明の記録媒体装置は、ディスク状の記録媒体に画像を形成する画像形成部と、情報を書き込む情報記録部と、記録媒体を回転させる回転部を備える。

画像形成部は、画像形成装置と同様に、記録媒体に設けられた発色層に光を照射して発色させる発色部と、前記発色した発色層に光を照射して前記発色を選択的に消色する消色部と、前記消色により形成した画像を定着させる定着部とを有する。

本発明の回転部は線速制御、角速制御、および線速−角速制御の何れの速度制御にも適応することができる。

また、本発明の画像形成方法の態様は、情報を記録する記録部を有し、光に反応する発色層が設けられた記録媒体の発色層を発色させて画像を形成する画像形成方法において、光を発色層に照射して発色させる発色工程と、発色した発色層に光を照射して前記発色を選択的に消色する消色工程と、消色により形成した画像を定着させる定着工程とを備える。発色工程又は前記定着工程を、発色層が設けられた記録媒体に情報を記録する期間内に実行する。

また、記録媒体の記録部の情報を記録する情報記録期間を少なくとも２つ有し、第１の情報記録期間内では発色部の処理が実行され、第２の情報記録期間内では定着部の処理が実行される。

また、本発明の画像形成方法は、情報を記録する記録部を有し、光に反応する発色層が設けられた記録媒体の発色層を発色させて画像を形成する画像形成方法において、発色層を備えるディスク状の記録媒体を回転させる回転させた状態において、第１の光を発色層に照射して発色させる発色工程と、発色した発色層に第２の光を照射して前記発色を選択的に消色することで画像を書き込む消色工程と、消色により形成した画像を定着させる定着工程とを備える。発色工程又は前記定着工程を、ディスク状の記録媒体にデータを書き込む期間内に実行する。

この情報記録と画像形成の各処理期間の一部を共通とすることにより、画像形成に要する時間を短縮する。

また、発色層は、フォトクロミック化合物を含有する発色材をディスク状の記録媒体への塗布により形成されており、発色工程において、記録媒体上の所定角度範囲内に第１の光を照射し、消色工程において、記録媒体上の所定角度範囲内に第１の光と異なる波長の第２の光を照射し、定着工程において、記録媒体を所定温度に加熱する。

発色工程では、例えば紫外光を照射し、発色層はこの紫外光の照射を受けて発色する。消色工程では、例えば、数種類のそれぞれ波長を異にする可視光を照射し、発色した内で照射した波長に対応する色を消色する。この消色において、照射する可視光の波長や強度等によって描画を行い、消色されずに残った発色部分によって画像が形成される。

定着工程では、この発色層を所定温度以上に加熱することで、発色を安定させて定着させる。

画像形成で行う発色、消色、および定着の各工程において、消色工程はディスク状の記録媒体を、例えば角速度制御することでレーベル面に画像を形成する。これに対して、発色工程は、発色層の紫外光等の所定波長の光を、記録媒体上の位置に係わらず単に照射すれば済み、また、定着工程についても、記録媒体を所定温度以上とすれば済むため、ディスク状の記録媒体が角速度制御、線速度制御、あるいは線速−角速度制御等の何れの回転制御によるかに係わることなく、また、その回転速度に係わることなく行うことができる。

したがって、発色工程と定着工程については、記録媒体の情報記録を行うためにデータ書き込みを行う期間と同期間内で行うことが可能である。本発明はこのことに着目し、発色工程と定着工程の少なくとも一方の工程を、記録媒体に情報を記録する期間内で行うことによって、画像形成に要する一部の時間を情報記録の処理時間内に割り込ませ、これによって、画像形成の処理時間を短縮する。

また、本発明の付加処理方法は、ディスク状の記録媒体に画像を形成する画像形成と、情報を書き込む情報記録とを行って、記録媒体に画像と情報を付加するものであり、記録媒体を回転させた状態において、画像形成は、記録媒体に設けられた発色層に光を照射して発色させる発色工程と、発色した発色層に光を照射して前記発色を選択的に消色する消色工程と、前記消色により形成した画像を定着させる定着工程とを有する。

本発明の画像形成によれば、記録媒体に対して情報記録および画像形成を行う際に、画像形成に要する時間を短縮することができる。

また、所定波長の光照射で発色させ、この発色を所定波長の光照射により消色して描画を行い、この描画を定着して行う画像形成において、この画像形成に要する時間を短縮することができる。

以下、本発明の画像形成装置および画像形成方法について図を用いて詳細に説明する。

図１は、本発明の画像形成の処理時間を説明するための図であり、記録媒体に対する情報記録との画像形成との関係を示している。

本発明は、ディスク状の記録媒体に対する画像形成において、画像形成に含まれる一部の工程を、記録媒体に情報を記録する期間内で行うことによって、画像形成に要する時間を短縮する。

なお、ここでは、ディスク状の記録媒体は、レーベル面を形成する面に、フォトクロミック化合物を含有する発色材を塗布してなる発色層を備える。この記録媒体への画像形成は、この発色層を発色させる発色工程と、発色を選択的に消色して残った発色によって描画を行う消色工程と、消色工程で残った発色部分を安定させる定着工程によって行う。

発色工程では、記録媒体上の所定角度範囲内に発色材を発色させる波長の光を照射し、消色工程では、記録媒体上の所定角度範囲内に発色を消色する波長の光を照射し、定着工程では、記録媒体を所定温度に加熱して発色を安定させる。

なお、発色材として例えば、紫外光により、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）を発色するフォトクロミック化合物を含むものを用いることができる。このフォトクロミック化合物を含む発色材を用いる場合には、Ｒ（レッド）の可視光を照射することでＣ（シアン）を消色し、Ｇ（グリーン）の可視光を照射することでＭ（マゼンタ）を消色し、Ｂ（ブルー）の可視光を照射することでＹ（イエロー）を消色する。紫外光によって全色を発色した後、この３色の可視光により選択的に消色することで、カラー画像を形成することができる。

画像形成の工程の内で発色工程と定着工程は、記録媒体に情報を記録する期間内において情報記録と同時に実行することができる。

これは、ディスク状の記録媒体への情報記録は、線速度制御によって記録媒体を回転制御するのに対して、記録媒体上のレーベル面への画像形成の内の消色工程については、記録媒体を角速度制御で回転制御するため、情報記録と画像形成とを同時に行うことはできないが、画像形成の内の発色工程と定着工程については、記録媒体の回転速度に依存せず、また、記録媒体の回転制御は線速度制御および角速度制御の何れでもよいためである。

発色工程又は定着工程あるいはその両工程を、記録媒体に情報を記録する期間内において情報記録と同時に実行する形態は、以下の図１（ａ）〜（ｃ）の３つの形態とすることができる。

図１（ａ）に示す形態は、情報記録を行う期間内に発色工程を行う例を示している。情報記録を行う期間内では、ディスク状の記録媒体を高速回転させ、この期間内でデータの書き込みを行う。また、画像形成の発色工程をこの期間内に行う。情報記録が完了した後、記録媒体の回転速度を、消色工程による画像書き込みに適した回転速度として消色工程を行った後、画像形成の残りの定着工程を行う。

図１（ｂ）に示す形態は、情報記録を行う期間内に定着工程を行う例を示している。はじめに、発色工程を行った後、ディスク状の記録媒体の回転速度を、消色工程による画像書き込みに適した回転速度とし、画像形成の消色工程を行う。消色工程が終了した後、記録媒体の回転速度を高速として、データ書き込みを行って情報記録を行うと共に、画像形成の残りの定着工程を行う。

図１（ｃ）に示す形態は、情報記録を行う期間内に発色工程と定着工程を行う例を示している。この例では、情報記録を行う期間を２つに分け、２つの情報記録期間（第１の情報記録期間および第２の情報記録期間）の間に消色工程を挟む例である。

情報記録を行う第１の情報記録期間内において、ディスク状の記録媒体を高速の回転制御を行い、この期間内でデータの書き込みを行うと共に、画像形成の発色工程を行う。発色工程が終了した後、記録媒体の回転速度を、消色工程による画像書き込みに適した回転速度として消色工程を行う。消色工程が終了した後、記録媒体の回転速度を再び高速とし、第２の情報記録期間とし、この期間内でデータの書き込みを行うと共に、画像形成の定着工程を行う。

上記した各形態によれば、画像形成の各工程の内で、発色工程は情報記録の期間内で済ませることができるため、画像形成の処理時間を短縮することができる。また、情報記録と画像形成を合わせた合計の処理時間を短縮することができる。

本発明の画像形成を行う構成例について図２を用いて説明する。なお、図２に示す構成例は一例であって、この構成に限られるものではない。

図２において、本発明の画像形成装置１は、ディスク状の記録媒体２０のレーベル面２１に画像を形成する構成を含み、また、本発明の記録媒体装置１０は、画像形成装置１の画像形成のための構成に加えて、データを書き込んで情報記録を行う構成を含むものである。

画像形成装置１は、発色ユニット２，第１〜３の消色ユニット３〜５，定着ユニット６の各ユニットを、ディスク状の記録媒体２０のレーベル面２１に対向する位置に備え、これら各ユニットを画像形成制御部１１０によって制御する。

発色ユニット２は、記録媒体２０のレーベル面２１に設けられたフォトクロミック化合物を含有する発色材が塗布された発色層に、紫外光等の発色材を発色させる特定波長の光を照射する。発色材が、紫外光照射によってＣ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）を発色するフォトクロミック化合物を含むときには、紫外光の照射によってフルカラーが発色する。

第１〜３の消色ユニット３〜５は、例えば、Ｒ（レッド）の可視光、Ｇ（グリーン）の可視光、Ｂ（ブルー）の可視光を照射し、これによって紫外光で発色した色から、それぞれＣ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、およびＹ（イエロー）を消色する。この消色は描画に相当し、画像形成が行われる。

また、定着ユニット６は加熱手段であって、発色層を所定温度以上に加熱することによって、発色を安定化させて定着させる。

発色ユニット２，第１〜３の消色ユニット３〜５，定着ユニット６の各ユニットは、それぞれ画像形成制御部１１０内の発色制御回路１１１，消色制御回路１１２，定着制御回路１１３によって、その駆動のタイミングや発光強度や加熱温度が制御される。

なお、消色制御回路１１２による描画は、描画画像メモリ１３１から描画データを読み出し、各消色ユニット３〜５が照射する光のオン／オフや強度を制御する。なお、このとき、消色制御回路１１２は回転制御回路１３０から回転情報を取得して、レーベル面２１に照射する位置を制御する。

また、記録媒体装置１０が備える構成として、記録媒体２０の情報記録面に対向する位置に光ピックアップ７が設けられ、リニア駆動装置９によって記録媒体２０の径方向に沿って直線移動する。光ピックアップ７およびリニア駆動装置９は、それぞれ情報記録制御部１２０内の記録制御回路１２１および直線移動制御回路１２２によって、その駆動のタイミングや移動速度が制御される。

また、記録媒体２０は回転駆動装置８によって回転駆動され、回転制御回路１３０によって回転制御が行われる。

なお、記録制御回路１２１による情報記録は、情報記録メモリ１３２からデータを読み出し、光ピックアップ７を制御する。なお、このとき、記録制御回路１２１は回転制御回路１３０から回転情報を取得して、情報記録面へのレーザ光の照射を制御する。なお、線速度制御を行う場合には、光ピックアップ７の位置を検出し、この位置をフィードバックして回転速度を制御する。

上記した画像形成制御部１１０内の各制御回路、情報記録制御部１２０内の各制御回路、および回転制御回路１３０は、バスを介して制御部１００に接続されている。制御部１００は、図１（ａ）〜（ｃ）に示す各制御形態に基づいて、回転制御回路１３０が行う速度制御の態様や回転速度の設定や、画像形成制御部１１０による画像形成制御を行うか情報記録制御部１２０による情報記録制御を行うかの選択を行う他、制御部内の各制御回路１１１〜１１３，１２１，１２２の制御を行う。

また、回転制御回路１３０は、記録制御回路１２１によって記録媒体２０の情報記録面にデータを書き込む際には、回転駆動装置８を高速回転による制御を行い、消色制御回路１１２によって記録媒体２０のレーベル面２１に画像を形成する際には、消色工程による画像書き込みに適した回転速度に切り換えて回転駆動装置８を回転制御する。

なお、ディスク状の記録媒体２０のレーベル面２１に画像を描画する場合において、ディスク状の記録媒体２０は、ディスク状の基材上にフォトクロミック化合物を含有した発色材を塗布して形成し、この発色材の紫外光を照射することで発色させ、この発色を所定温度以上とすることで定着させることができる。

なお、フォトクロミック化合物は、特定波長の光照射によって色相が変化し、例えば、紫外光で発色し、可視光で消色する可逆的に発消色するものが知られている。フォトクロミック化合物を含有する発色材によってフルカラーの色を表現する場合には、発色状態での吸収ピーク波長が、それぞれ例えばおよそ、４００ｎｍ〜５００ｎｍ、５００ｎｍ〜６００ｎｍ、６００ｎｍ〜７００ｎｍの波長範囲にある３種類のフォトクロミック化合物を用いる。なお、４００ｎｍ〜５００ｎｍの波長範囲のフォトクロミック化合物はイエローを発色する発色材となり、５００ｎｍ〜６００ｎｍの波長範囲のフォトクロミック化合物はマゼンタを発色する発色材となり、６００ｎｍ〜７００ｎｍの波長範囲のフォトクロミック化合物はシアンを発色する発色材となる。

３種類のフォトクロミック化合物の発色材が全て発色した場合には、イエロー、マゼンタ、シアン全ての波長領域の光が吸収されるため黒色を表示し、イエローの発色材のみが消色した場合には青色、マゼンタの発色材のみが消色した場合には緑色、シアンの発色材のみが消色した場合には赤色をそれぞれ表示する。

画像描画される色は、上記したフォトクロミック化合物の選択によって定めることができ、例えば、３種類のフォトクロミック化合物全てを含む発色材を用いた場合には、黒色によって画像描画することができる。

また、発色層はフォトクロミック化合物と樹脂との混合物とすることができ、ポリエチレン、ポリカーボネート、ポリメチルメタクリレート等の樹脂等があり、また、この発色層の記録媒体上への形成は、例えば、ディピングやブレードなどの塗布による方法の他、スピンコーティング法や印刷法によることができ、さらに、発色層の上に、ポリビニルアルコールやシリコーン樹脂、アクリル樹脂等の保護層を設けることができる。これら発色層に関する構成は、例えば、上記した特許文献２にも示されている。

次に、本発明の画像形成装置の概略構成について、図３の概略斜視図、図４の概略断面図を用いて説明する。

図３に示す画像形成装置の概略構成図において、画像形成装置１は、記録媒体２０を回転駆動する機構（図示していない）、および記録媒体２０の情報記録面に情報を光学的に記録するピックアップ７を備え、ピックアップ７は記録するデータに基づいてレーザ光を記録媒体２０の情報記録面に照射することによって、記録を行う。なお、記録するデータは、画像データ、音声、音楽データ、文字データ等の種々のデータとすることができる。

なお、図３に示す画像形成装置１では、記録媒体２０を駆動する機構、ピックアップ７を記録媒体２０に対して駆動する機構、記録するデータをレーザ光に変換する信号処理装置等については省略している。

ここで、記録媒体２０の少なくとも一方の面には、例えば、発色材（フォトクロミック）が塗布される。このフォトクロミック化合物は、上記したように、紫外光で発色し、その化合物が吸収する特定の波長の光を当てることで特定の色が消えるという特性を有する物質である。例えば、紫外光により、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）を発色するフォトクロミック化合物を含むものを用いることができる。

画像形成装置１は、この記録媒体２０の面に塗布された発色材を用いることによって、ディスク状の記録媒体２０の面上に画像を形成する。画像形成装置１は、記録媒体２０の面上に画像を形成する構成として、発色材を発色させる発色ユニット２と、発色ユニット２によって発色した発色材の色を消色させる消色ユニット３〜５と、発色した色を定着させる定着部６とを、記録媒体２０の回転方向に順に配置して備える。

発色ユニット２は、上記した紫外光を当てることで発色する発色材（フォトクロミック）を塗布した記録媒体２０に画像を形成する場合には、紫外光の波長を発する光源を備える。この発色ユニット２の発する光の波長は紫外光の波長に限られるものではなく、記録媒体２０に塗布される発色材の特性に応じて定められる。

また、消色ユニット３〜５は、異なる波長の色を消色する第１の消色ユニット３，第２の消色ユニット４，および第３の消色ユニット５を記録媒体２０の回転方向に配置して構成される。

紫外光により、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）を発色するフォトクロミック化合物を含む発色材を用いる場合には、消色ユニットは、Ｃ（シアン）の発色を消色する可視光のＲ（レッド）を発光する第１の消色ユニット３、Ｍ（マゼンタ）の発色を消色する可視光のＧ（グリーン）を発光する第２の消色ユニット４、Ｙ（イエロー）の発色を消色する可視光のＢ（ブルー）を発光する第３の消色ユニット５の３つを備える。この構成により、紫外光による発色と各可視光による各色の消色を行ないＣ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）の３色を様々に組み合わせることでカラー印刷を行うことができる。なお、第１の消色ユニット３〜第３の消色ユニット５は、何れの消色ユニットがＲ，Ｇ，Ｂの可視光色を発光するかは任意に定めることができる。

なお、消色ユニット３〜５が発光する光の波長は、可視光の波長に限られるものではなく、記録媒体２０に塗布される発色材の特性に応じて、赤外光等を用いることもできる。

定着ユニット６は、発色材の発色を定着させる熱源を備える。この熱源は、電熱線、セラミックヒータ、あるいはハロゲンランプ等を用いることができる。

なお、上述した例では、発色、消色、および定着によって多色による画像形成を行う例を示しているが、発色と定着によって単色による画像形成を行う構成とすることもできる。この場合には、発色材として例えば、紫外線によって発色する特性を有するものを用いて、この発色を定着することで画像を形成することができ、定着工程を情報記録を行う期間内に行うことができる。

図４は、本発明の画像形成装置１の概略断面を示している。図４において、記録媒体２０が配置される位置を境に、下方の位置に、記録媒体２０の情報記録面にレーザ光等を照射してデータ記録を行う光ピックアップ７と、記録媒体２０を回転駆動する回転駆動装置８を配置し、上方の位置に、画像形成のための発色ユニット２、消色ユニット３〜５、定着ユニット６を配置する。なお、発色ユニット２、消色ユニット３〜５、定着ユニット６の配置位置は、記録媒体２０に対して光ピックアップ７と同じ側に設けてもよい。この場合には、記録媒体２０の面には、データを記録するための情報記録面が設けられているため、画像形成を行って印刷を行うレーベル面は、この情報記録面を除く部分となり、下方位置に配置される発色ユニット２、消色ユニット３〜５、定着ユニット６は、この情報記録面を除く部分に各波長の光を照射するように配置される。

消色ユニット３〜５は、光源１１，光源１１の発光を光シャッタに分散させて導くための、例えばインテグレータレンズ等の第１の光学レンズ１２，光の偏光方向を揃えて液晶の透過率を高めるための偏光方向変換素子（ＰＢＳ）１５，光シャッタを構成する液晶シャッタ１３，光の像を記録媒体２０のレーベル面２１に結ばせるための、例えば、セルホックレンズ等の第２の光学レンズ１６等を備える。また、光源１１は、発光した光を有効に利用するために、反射板１１ａを備える構成としてもよい。

液晶シャッタ１３は複数のピクセル１４を備え、光源１１からの光をピクセル毎に透過あるいは遮蔽して、各ピクセルに対応して記録媒体２０に画素を形成する。この複数のピクセル１４は、記録媒体２０の半径方向に少なくとも１列分配列し、光ラインを形成する。この１列分の配列を用いて光を１回照射すると、記録媒体２０上には、半径方向に沿った１ライン分の画素に対して露光が行われる。なお、この１ライン分の画素の個数は、ピクセル１４の個数に対応する。このピクセル１４のライン状の配列は１列に限らず複数列とすることができる。

以下、本発明の画像形成装置が備える消色ユニットを構成する光学ユニット１９の一構成例について図５を用いて説明する。図５は、光学ユニット１９の一構成例を説明するための斜視図であり、各構成部分を分離して示している。

この構成例の光学ユニット１９は、図４で説明したと同様に、光源１１，インテグレータレンズ等の第１の光学レンズ１２，偏光方向変換素子（ＰＢＳ）１５，光シャッタを構成する液晶シャッタ１３，セルホックレンズ等の第２の光学レンズ１６等を備える。

この構成例が備える液晶シャッタ１３は、ピクセルの周方向の幅を半径方向内周側と半径方向外周側とで異ならせることによって、記録媒体２０上に形成される画像形成領域３０の形状を扇状とし、これによって、半径方向内周側において同一箇所に重ねて光が照射されることによる多重の露光を防いで、濃淡むらを抑制する。

なお、この半径方向に沿ってライン状に配列される各ピクセル１４の幅を、１ライン内において全て異ならせ、半径方向外周側から半径方向内周側に向かって順に小さくなるように定める構成の他に、各ピクセル１４の幅を、１ライン内において複数のピクセルを単位として異ならせ、半径方向外周側から半径方向内周側に向かって、複数のピクセル毎に順に小さくなるように定める構成としてもよい。

半径方向に沿ってライン状に配列されるピクセル列の各ピクセルの幅を、半径方向内周側を半径方向外周側よりも小さくすることによって、液晶シャッタ１３が形成する透過光の形状を、半径方向内周側を小さくし半径方向外周側幅を大きくする扇状の形状とすることができる。この液晶シャッタ１３を透過した光は、記録媒体２０のレーベル面２１を照射して画像を形成する、この画像形成で得られる画像形成領域３０の形状は、扇状の形状となる。

なお、図５において、画像形成領域３０ａは、光学ユニットが図示する位置にあるときに、画像が形成される記録媒体２０のレーベル面２１上の領域を示し、画像形成領域３０ｂは次回の照射位置において画像形成された領域を示している。

図６は、記録媒体と画像形成領域との関係を示している。光学ユニットによる扇状の形状の画像形成領域３０での画像形成を、記録媒体２０を回転させながら繰り返すことによって、記録媒体２０の全面に画像を形成することができ、各画像形成領域３０の形状を内周側の幅を小さくする扇状の形状とすることで、同一箇所に重複して露光することを防ぐことができる。

本発明の画像形成の処理時間を説明するための図である。 本発明の画像形成を行う構成例を説明するための図である。 本発明の画像形成装置の概略構成を説明するための概略斜視図である。 本発明の画像形成装置の概略構成を説明するための概略断面図である。 本発明の画像形成装置が備える消色ユニットを構成する発色ユニットの一構成例を説明するための図である。 記録媒体と画像形成領域との関係を示す図である。 画像形成と情報記録の処理時間の関係を示す図である。

符号の説明

１ 画像形成装置
２ 発色ユニット
３ 第１消色ユニット
４ 第２消色ユニット
５ 第３消色ユニット
６ 定着ユニット
７ ピックアップ
８ 回転駆動装置
９ リニア駆動装置
１０ 記録媒体装置
１１ 光源
１２ 第１光学レンズ
１３ 液晶シャッタ
１４ ピクセル
１５ 偏光方向変換素子
１６ 第２光学レンズ
１９ 光学ユニット
２０ 記録媒体
２１ レーベル面
３０，３０ａ，３０ｂ 画像形成領域

Claims (6)

1. 情報を記録する記録部を有し、光に反応する発色層が設けられたディスク状の記録媒体の発色層を発色させて画像を形成する画像形成装置において、
   光を発色層に照射して発色させる発色部と、
   前記発色した発色層に光を照射して前記発色を選択的に消色する消色部と、
   前記消色により形成した画像を定着させる定着部とを備え、
   前記発色部又は前記定着部は、
   前記記録媒体が、記録媒体の内周側に情報記録するときの線速度と外周側に情報記録するときの線速度が一致するように線速度制御により回転制御されて情報記録される期間内に、発色処理および定着処理の各処理を実行し、
   前記消色部は、前記記録媒体の半径方向にライン状に配置され、
   前記記録媒体が角速度制御されている期間に消色処理を実行することを特徴とする、画像形成装置。
2. 前記記録部は少なくとも２つの情報記録期間を有し、第１の情報記録期間内では発色部の処理が実行され、第２の情報記録期間内では定着部の処理が実行されることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
3. 前記発色層は、フォトクロミック化合物を含有する発色材をディスク状の記録媒体への塗布により形成され、
   前記発色部は、前記記録媒体上の所定角度範囲内に第１の光を照射する光照射手段を有し、
   前記消色部は、前記記録媒体上の所定角度範囲内に前記第１の光と異なる波長の第２の光を照射する光照射手段を有し、
   前記定着部は、前記記録媒体を所定温度に加熱する加熱手段を有することを特徴とする請求項１または請求項２の何れか１項に記載の画像形成装置。
4. 情報を記録する記録部を有し、光に反応する発色層が設けられたディスク状の記録媒体の発色層を発色させて画像を形成する画像形成方法において、
   光を発色層に照射して発色させる発色工程と、
   前記発色した発色層に光を照射して前記発色を選択的に消色する消色工程と、
   前記消色により形成した画像を定着させる定着工程とを備え、
   前記発色工程又は前記定着工程は、前記記録媒体が、記録媒体の内周側に情報記録するときの線速度と外周側に情報記録するときの線速度が一致するように線速度制御により回転制御されて情報記録される期間内に、発色処理および定着処理の各処理を実行し、
   前記消色工程は、前記記録媒体の半径方向にライン状に配置された消色部によって、前記記録媒体が角速度制御されている期間に消色処理を実行することを特徴とする、画像形成方法。
5. 前記記録媒体の記録部の情報を記録する情報記録期間を少なくとも２つ有し、第１の情報記録期間内では発色部の処理が実行され、第２の情報記録期間内では定着部の処理が実行されることを特徴とする請求項４に記載の画像形成方法。
6. 前記発色層は、フォトクロミック化合物を含有する発色材をディスク状の記録媒体への塗布により形成され
   前記発色工程において、前記記録媒体上の所定角度範囲内に第１の光を照射し、
   前記消色工程において、前記記録媒体上の所定角度範囲内に前記第１の光と異なる波長の第２の光を照射し、
   前記定着工程において、前記記録媒体を所定温度に加熱することを特徴とする請求項４又は請求項５の何れか１項に記載の画像形成方法。

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