JP6558448B2 - 画像記録装置および画像記録方法 - Google Patents

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Description

本発明は、画像記録装置および画像記録方法に関する。
従来から記録対象物にレーザーを照射して記録対象物を加熱することで、記録対象物に可視像を記録する画像記録装置が知られている。
上記画像記録装置として、例えば、特許文献1には、複数のレーザー発光素子たる半導体レーザーをアレイ状に配置し、各半導体レーザーから出射されたレーザー光を、所定の方向において互いに異なる位置に照射するレーザーアレイなどのレーザー照射装置を備えた画像記録装置が記載されている。そして、特許文献1に記載の画像記録装置は、上記所定の方向とは異なる方向にレーザー照射装置に対して相対的に移動する記録対象物にレーザーを照射し、記録対象物に可視像を記録する。
半導体レーザーは、レーザーを出射するときに発熱する。上記特許文献1に記載の画像記録装置においては、レーザーの照射により形成される画像ドットの主走査方向のピッチが、規定のピッチとなるように半導体レーザーを配列する必要がある。そのため、特許文献1に記載の画像記録装置は、半導体レーザーの配列ピッチが狭く、半導体レーザーの熱が逃げ難い。その結果、特許文献1に記載の画像記録装置は、半導体レーザーが温度上昇し、半導体レーザーの波長や光出力が変動して、良好な画像を得ることができなくなるという課題があった。
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、レーザー発光素子の温度上昇を抑制することができる画像記録装置および画像記録方法を提供することを目的とする。
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、複数のレーザー発光素子から出射されたレーザー光を照射するレーザー照射装置と、前記複数のレーザー発光素子に対応して設けられ、前記レーザー発光素子から出射されたレーザー光を前記レーザー照射装置に対して相対的に移動する記録対象物に導く複数の光ファイバーを有し、各光ファイバーのレーザー出射部を所定の方向にアレイ状に配列した光ファイバーアレイと、前記レーザー照射装置を制御し、前記所定の方向と異なる方向に前記レーザー照射装置に対して相対的に移動する前記記録対象物に前記光ファイバーアレイを介してレーザー光を照射することで前記記録対象物を加熱して画像を記録する画像記録手段と、を備え、前記画像記録手段は、前記記録対象物に二次元コードおよび文字の少なくとも一方を記録するとき、前記記録対象物の振動の振幅が閾値以下で、前記記録対象物に画像の記録を行う、ことを特徴とする。
本発明にかかる画像記録装置は、レーザー発光素子の温度上昇を抑制することができる、という効果を奏する。
図1は、実施形態に係る画像記録システムの概略斜視図である。 図2は、記録装置の構成を示す概略斜視図である。 図3−1は、光ファイバーの拡大概略図である。 図3−2は、アレイヘッド付近の拡大図である。 図4−1は、アレイヘッドの配設の一例を示す図である。 図4−2は、アレイヘッドの配設の一例を示す図である。 図4−3は、アレイヘッドの配設の一例を示す図である。 図4−4は、アレイヘッドの配設の一例を示す図である。 図4−5は、アレイヘッドの配設の一例を示す図である。 図5は、画像記録システムにおける電気回路の一部を示すブロック図である。 図6−1は、変形例1の画像記録システムの一例を示す図である。 図6−2は、変形例1の画像記録システムの一例を示す図である。
以下、本発明を適用した画像記録装置の実施形態について説明する。画像記録装置は、記録対象物にレーザー光を照射して、画像の記録を行うものである。
前記画像とは、視認可能な情報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。前記画像としては、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)などの二次元コードなどが挙げられる。
また、前記記録対象物としては、レーザー光で記録することが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。前記記録対象物としては、光を吸収して熱に変換し、画像を形成することができるものであれば何でも良く、例えば金属への刻印なども含まれる。また、前記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などが挙げられる。
前記感熱記録媒体としては、支持体と、該支持体上に、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、更に前記支持体の他方の面に有していてもよい。
−画像記録層−
前記画像記録層は、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。
前記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。
前記顕色剤としては、前記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。
前記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、填料などが挙げられる。
−支持体−
前記支持体としては、その形状、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。前記形状としては、例えば、平板状などが挙げられる。前記構造としては、単層構造であってもよいし、積層構造であってもよい。前記大きさとしては、前記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−
前記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、粘着剤層などが挙げられる。
前記感熱記録媒体は、その用途に応じて所望の形状に加工することができる。前記形状としては、例えば、カード状、タグ状、ラベル状、シート状、ロール状などが挙げられる。前記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、クレジットカードなどが挙げられる。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。
前記構造体が有する前記感熱記録部は、例えば、構造体の表面にラベル状の前記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などが挙げられる。また、前記感熱記録部を有する構造体としては、前記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。前記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、工業製品などが挙げられる。
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、具体的には、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装置について説明する。
図1は、実施形態に係る画像記録装置たる画像記録システム100の概略斜視図である。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、搬送方向およ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にレーザー光を照射して、画像の記録を行う。
画像記録システム100は、図1に示されるように、記録対象物搬送手段たるコンベア装置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などを備えている。
記録装置14は、感熱記録ラベルRLにレーザー光を照射して記録対象物に可視像たる画像を記録するものである。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、記録装置14から照射されたレーザー光を遮蔽して、レーザー光の拡散を低減するものであり、表面に黒アルマイト塗装が施されている。遮蔽カバー11の記録装置14と対向する部分には、レーザー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および読取装置15などが接続されており、画像記録システム100全体を制御するものである。また、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やQRコードなどのコード画像を読み取るものである。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。
ここで、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。
感熱記録ラベルRLは、感熱記録媒体であり、画像の記録は、熱により色調が変化することで行われる。本実施形態では、感熱記録ラベルRLとして、1回の画像記録を行う感熱記録媒体を用いているが、感熱記録ラベルRLとして、複数回記録ができる熱可逆記録媒体を用いることも出来る。
本実施形態に用いる感熱記録ラベルRLとして用いる感熱記録媒体は、レーザー光を吸収し熱に変換する材料(光熱変換材料)と熱により色相や反射率等の変化を生じる材料とを含んでなる感熱記録媒体を用いた。
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。前記無機系材料としては、例えば、カーボンブラックや、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。前記無機系材料としては、好ましくは、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、前記金属ホウ化物及び金属酸化物が好ましい。前記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1種が好適である。
前記6ホウ化物としては、例えばLaB、CeB、PrB、NdB、GdB、TbB、DyB、HoB、YB、SmB、EuB、ErB、TmB、YbB、LuB、SrB、CaB、(La,Ce)B、などが挙げられる。
前記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1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、などが挙げられる。
これらの中でも、前記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。
また、前記酸化タングステン化合物としては、前記酸化アンチモンスズ(ATO)、前記酸化インジウムスズ(ITO)、及び前記ア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。
前記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ーを用いる場合には、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、前記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などが挙げられる。
前記光熱変換材料は、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。
前記光熱変換層は、少なくとも前記光熱変換材料とバインダー樹脂を含有してなる。
熱により色相や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などの変化を生じる材料も含まれる。
図2は、記録装置14の構成を示す概略斜視図である。
本実施形態においては、記録装置14として、複数の光ファイバーのレーザー出射部を記録対象物たるコンテナ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)にアレイ状に配置したファイバーアレイを用いて、画像の記録を行うファイバーアレイ記録装置を用いている。ファイバーアレイ記録装置は、レーザー発光素子から出射したレーザー光を、前記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、レーザーアレイ部14aと、ファイバーアレイ部14bと光学部43とを備えている。レーザーアレイ部14aは、アレイ状に配置された複数のレーザー発光素子41と、レーザー発光素子41を冷却する冷却ユニット50と、レーザー発光素子41に対応して設けられ、対応するレーザー発光素子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、レーザー発光素子41に電力を供給するための電源48および画像情報を出力するパーソナルコンピュータなどの画像情報出力部47が接続されている。
レーザー発光素子41は、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、半導体レーザー、固体レーザー、色素レーザーなどを用いることができる。レーザー発光素子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、半導体レーザーが好ましい。
また、レーザー発光素子41が出射する前記レーザー光の波長としては、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が好ましく、780nm〜1600nmがより好ましい。
出射手段であるレーザー発光素子41においては、印加するエネルギーで全てがレーザー光に変換されることはない。通常、レーザー発光素子41においては、レーザー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、冷却手段である冷却ユニット50によりレーザー発光素子41を冷却する。また、本実施形態においては、記録装置14は、ファイバーアレイ部14bを用いることで、各レーザー発光素子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、隣接するレーザー発光素子41からの熱の影響を小さくすることが可能となり、レーザー発光素子41の冷却を効率的に行うことが出来るので、レーザー発光素子41の温度上昇、バラツキを回避することが出来、レーザー光の出力バラツキを低減出来、濃度ムラ、白抜けを改善出来る。なお、レーザー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。レーザー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:レーザー発光時間/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ー発光素子41を冷却する液冷方式であり、冷却液が各レーザー発光素子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。複数のレーザー発光素子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ー発光素子41の熱を奪ってレーザー発光素子41を冷やす。受熱部51から流出したレーザー発光素子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、レーザー発光素子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のレーザー出射部42a(図3−2参照)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のレーザー入射部は、対応するレーザー発光素子41のレーザー出射面に取り付けられている。
図3−1は、光ファイバー42の拡大概略図であり、図3−2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、レーザー発光素子41から出射されたレーザー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、構造などについては、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。本実施形態では、光ファイバー42は、直径125μmの光ファイバーを用いた。
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、石英などが挙げられる。
光ファイバー42の構造としては、レーザー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。本実施形態では、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、ゲルマニウムやリンをドープしたガラスなどが挙げられる。
前記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などが挙げられる。
図3−2に示すように、各光ファイバー42のレーザー出射部42aのピッチが127μmとなるように、複数の光ファイバー42のレーザー出射部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、レーザー出射部42aのピッチを127μmとしている。
ひとつのアレイヘッド44ですべての光ファイバー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、ひとつのアレイヘッド44では、ビーム配列の直線性やビームピッチの均一性を保つのが難しい。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。そのうえで、記録装置14は、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のが好ましい。本実施形態においては、200個のアレイヘッド44をZ軸方向に並べて配設した。
図4−1〜図4−5は、アレイヘッド44の配設の一例を示す図である。
図4−1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4−2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4−1に示すようにZ軸方向に直線状に配置するよりも、図4−2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4−3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4−3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4−1や図4−2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4−4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4−4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4−1や図4−2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、本実施形態の記録装置14は、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していく。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4−3に示す複数のアレイヘッド44の配置例より図4−4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出来る。
更に、図4−5は、図4−4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4−4に示す複数のアレイヘッド44の配置例より図4−5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出来る。
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ー光を平行光束に変換するコリメートレンズ43aと、レーザー照射面である感熱記録ラベルRLの表面にレーザー光を集光する集光レンズ43bとを有している。また、前記光学部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などの画像情報出力部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、対応するレーザー発光素子41を駆動する。レーザー発光素子41は、駆動ドライバ45の駆動に従い、レーザーを照射する。レーザー発光素子41から照射されたレーザー光は、対応する光ファイバー42に入射し、光ファイバー42のレーザー出射部42aから出射される。光ファイバー42のレーザー出射部42aから出射されたレーザー光は、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ー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。
記録装置として、ガルバノミラーを用いてレーザー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、レーザー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、本実施形態の記録装置14のように複数のレーザー発光素子41をアレイ状に配置したレーザーアレイを用いることで、各画素に対応するレーザー発光素子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、本実施形態の記録装置14によれば、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、本実施形態の記録装置14は、レーザー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ため、ある程度の高出力のレーザー発光素子41を用いる必要がある。そのため、レーザー発光素子41の発熱量が多い。ファイバーアレイ部14bを有さない従来のレーザーアレイ記録装置においては、解像度に応じた間隔でレーザー発光素子41をアレイ状に配置する必要がある。従って、従来のレーザーアレイ記録装置においては、200dpiの解像度にするためには、レーザー発光素子41を非常に狭いピッチで配置することになる。その結果、従来のレーザーアレイ記録装置においては、レーザー発光素子41の熱が逃げ難く、レーザー発光素子41が高温となる。従来のレーザーアレイ記録装置においては、レーザー発光素子41が高温となると、レーザー発光素子41の波長や光出力が変動してしまい、記録対象物を規定の温度にまで加熱することができず、良好な画像を得ることができなくなる。また、従来のレーザーアレイ記録装置においては、このようなレーザー発光素子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ー発光素子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できない。
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ー光源であるレーザー発光素子41の温度は変動することになる。一方、レーザー発光素子41として半導体レーザーを用いた場合、レーザー発光素子41の温度に応じてレーザー出力が変化する現象が発生する(レーザー発光素子41の温度が低温になるとレーザー出力が高くなる)。レーザー出力を制御するためには、レーザー発光素子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ー出力が一定になるように、レーザー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、本実施形態の記録装置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のレーザー出射部42aを、解像度に応じたピッチで配置すればよく、レーザーアレイ部14aのレーザー発光素子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、本実施形態の記録装置14によれば、レーザー発光素子41の熱が、十分放熱できるように、レーザー発光素子41間のピッチを十分広くすることができる。これにより、本実施形態の記録装置14によれば、レーザー発光素子41が高温となるのを抑制することができ、レーザー発光素子41の波長や光出力が変動するのを抑制することができる。その結果、本実施形態の記録装置14によれば、記録対象物に良好な画像を記録することができる。また、レーザー発光素子41の発光間隔を短くしても、レーザー発光素子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。
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、レーザー発光素子41を液冷することで、レーザー発光素子41の温度上昇をより一層抑制することができる。その結果、本実施形態の記録装置14によれば、さらに、レーザー発光素子41の発光間隔を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。本実施形態の記録装置14では、レーザー発光素子41を液冷しているが、冷却ファンなどを用いてレーザー発光素子41を空冷するようにしてもよい。液冷の方が冷却効率が高く、レーザー発光素子41を良好に冷却できるというメリットがある。一方、空冷とすることで、冷却効率は落ちるが、安価にレーザー発光素子41を冷却することができるというメリットがある。
図5は、画像記録システム100における電気回路の一部を示すブロック図である。同図において、システム制御装置18は、CPU、RAM、ROM、不揮発性メモリーなどを備えており、画像記録システム100における各種の機器の駆動を制御したり、各種の演算処理をしたりするものである。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、操作パネル181、画像情報出力部47などが接続されている。
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。
図5に示すように、システム制御装置18は、ROM等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、画像記録手段として機能する。画像記録手段として機能するシステム制御装置18は、レーザー照射装置である記録装置14を制御し、所定の方向と異なる方向にレーザー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ー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。
次に、画像記録システム100の動作の一例について図1を参照して説明する。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に前記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、システム制御装置18をスタートさせると、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、コンベア装置10の駆動を開始する。すると、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。このセンサが、コンテナCを検出すると、検出信号が、センサからシステム制御装置18へ送信される。システム制御装置18は、タイマを有している。システム制御装置18は、前記センサからの検出信号を受信したタイミングで、タイマを用いた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で、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ー光を照射する。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、輸送先の情報などの文字画像、および、コンテナCに収容されている荷物の内容、輸送先の情報などの情報がコード化されたバーコードや二次元コード(QRコードなど)など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など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、などの情報を取得する。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、規定の搬送先に搬送するようにしてもよい。
ところで、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り、実用上問題が発生するおそれがある。また、QRコードなどの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、本実施形態においては、コンベア装置10の振動を抑制するように構成されている。後述する検証実験で示すように、QRコードなどの二次元コードを記録対象物であるコンテナCに記録しない画像記録システム100においては、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QRコードなどの二次元コードを記録対象物であるコンテナCに記録する画像記録システム100においては、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QRコードなどの二次元コードを記録対象物であるコンテナCに記録する画像記録システム100においては、コンベア装置10の振動の振幅を3mm以下にする。また、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においては、記録対象物であるコンテナ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に記録するような画像情報を画像情報出力部47から送信する。これにより、バーコードを記録対象物であるコンテナCに記録する画像記録システム100においては、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出来る。
また、記録装置14と、コンベア装置10とが同時に振動すれば、記録対象物であるコンテナCの感熱記録ラベルRLに記録した画像に振動の影響が出ない。従って、記録装置14をコンベア装置10に取り付けたり、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たりしてもよい。また、コンベア装置10がローラコンベアの場合は、各ロールが上下動する事、各ロールが真円でない影響から振動しやすい。そのため、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、軽量であったり、体積が大きかったりする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。従って、画像記録システム100は、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が小さくなる。従って、コンテナCの振動の振幅が、十分に抑制できないときは、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に物がぶつかるなど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。従って、画像記録システム100は、コンベア装置10に振動検知センサを設け、振動検知センサが、コンベア装置10の振動が規定レベルを超えたことを検知したら、コンベア装置10を停止するようにしてもよい。
次に、本出願人が行った検証実験について説明する。
[検証実験1]
検証実験1は、コンベア装置10をZ軸方向に加振しながら搬送速度3m/secで、コンテナCを搬送し、明朝体「薔薇」の文字を6ptで記録対象物であるコンテナCの感熱記録ラベルRLに記録した。また、記録中の振動の振幅の最大値を、レーザー変位計(キーエンス社製LK−H085、測定距離範囲85±18mm)を用い測定した。実施例1では振幅の最大値を3mm、実施例2では振幅の最大値を6mm、比較例1では振幅の最大値を9mmとする。レーザー変位計は、Z軸方向からコンテナCの表面の振動を測定した。そして、記録対象物に記録した文字を目視及びスケールルーペ(PEAK社製10倍スケールルーペ)で観察した。目視で文字が読みやすい場合を「◎」、スケールルーペで観察すれば文字が読める場合を「○」、スケールルーペで観察しても文字が読みにくい場合を「×」とした。その結果を、表1に示す。
Figure 0006558448
以上のことから、コンベア装置10に振動の振幅を測定する振幅測定装置を設け、振幅測定装置が測定した振動の振幅が、6mmを超えた場合、装置を一次停止するようにしてもよい。振幅測定装置としては、検証実験1で用いたレーザー変位計(キーエンス社製LK−H085、測定距離範囲85±18mm)を用いることができる。レーザー変位計は、Z軸方向からコンテナCの表面の振動を測定して、コンベア装置10に生じている振動の振幅を測定する。なお、前記コンベア装置10を一時停止する振幅の閾値は、6mmに限らず、コンベア装置10の構成に応じて、適宜、決めればよい。また、記録装置14で感熱記録ラベルRLに画像を記録するときに、コンベア装置10の振動の振幅が閾値を超えた場合は、コンベア装置10は、記録対象物であるコンテナCを規定の搬送先に搬送するようにしてもよい。
また、コンベア装置10の振幅を、6mm以下となるように設計してもよい。これにより記録対象物であるコンテナCの振動の振幅が、6mm以下で画像の記録を行うことができ、品質の良い文字を記録することができる。
[検証実験2]
検証実験2は、線幅0.375mmのQRコードを、コンベア装置10の搬送速度1m/secで記録対象物であるコンテナCの感熱記録ラベルRLに記録し、記録したQRコードについての印刷評価を行った。これ以外は、検証実験1と同じである。実施例3では振幅の最大値を1mm、実施例4では振幅の最大値を2mm、比較例2では振幅の最大値を4mm、比較例3では振幅の最大値を6mmとする。QRコードについての印刷評価は、ISO15415で規格化されている。総合グレードC以上は、「◎」とし、総合グレードDは、「○」とし、総合グレードFは、「×」とした。その結果を、表2に示す。
Figure 0006558448
[検証実験3]
検証実験3は、QRコードの線幅を、線幅0.5mmとした。これ以外は、検証実験3は、検証実験2と同じである。実施例5では振幅の最大値を1mm、実施例6では振幅の最大値を3mm、比較例4では振幅の最大値を5mm、比較例5では振幅の最大値を7mmとする。その結果を、表3に示す。
Figure 0006558448
検証実験2、3からわかるように、QRコードなどの二次元コードをコンテナCの感熱記録ラベルRLに記録する場合において、コンベア装置10のZ軸方向の振動の振幅によって、読取性能に差が出た。また、QRコードの細線の幅を広くするほど、振幅の許容範囲が大きいことがわかった。よって、二次元コードを記録するときは、振幅測定装置が測定したコンベア装置10の振動の振幅が、二次元コードの細線の幅に対応する閾値を超えた場合、コンベア装置10を一時停止するようにしてもよい。また、振幅測定装置が測定したコンベア装置10の振動の振幅が二次元コードの細線の幅に対応する閾値を超えた場合、コンベア装置10は、記録対象物であるコンテナCを、規定の搬送先に搬送するようにしてもよい。さらに、振幅測定装置が測定した振動の振幅に基づいて、二次元コードの細線の幅を決めてもよい。さらに、コンベア装置10は、免振装置などによりコンベア装置10の振動を、2mm以下となるように構成してもよい。
[検証実験4]
検証実験4は、検証実験1と同様にコンベア装置10をZ軸方向に加振しながら搬送速度2m/secで、コンテナCを搬送し、バーコードの種類がITFであるバーコードを線幅0.25mmで記録対象物であるコンテナCの感熱記録ラベルRLに記録した。そして、記録したバーコードの印刷評価を行った。記録するバーコードの方向は、実施例7ではZ軸方向(コンテナCの振動方向)に直交する方向、比較例6ではZ軸方向である。バーコードについての印刷評価は、ISO15416で規格化されている。総合グレードC以上は、「◎」とし、総合グレードDは、「○」とし、総合グレードFは、「×」とした。その結果を、表4に示す。
Figure 0006558448
検証実験4からわかるように、バーコードのバーの記録方向により、振動がバーコード品質に影響を与える。バーコード品質の確保にはバーコードのバーの記録方向として、コンテナCの振動方向に直交する方向を選定すると良い。
[検証実験5]
検証実験5は、環境温度を10℃とした場合における冷却ユニット50によるレーザー発光素子41の光源温度制御を25℃に設定したことによるパワー補正の有無以外は検証実験4の実施例7と同じ条件で記録対象物であるコンテナCの感熱記録ラベルRLにバーコードを記録した。すなわち、実施例8では実施例7に対する光源温度のパワー補正有り、比較例7では実施例7に対する光源温度のパワー補正無しである。そして、記録したバーコードの印刷評価結果を表5に示す。
Figure 0006558448
検証実験5からわかるように、レーザー発光素子41の光源温度制御によるパワー補正をすることでバーコード品質に影響を与える。バーコード品質の確保には、レーザー発光素子41の光源温度制御によるパワー補正が必要である。
[変形例1]
図6−1および図6−2は、変形例1の画像記録システム100の一例を示す図である。この変形例1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に画像を記録するものである。
図6−1および図6−2に示すように、この変形例1の画像記録システム100は、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1では、まず、作業者は、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。コンテナCを載置台150にセットしたら、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。画像記録処理をスタートさせると、図6−1に示す左側に位置する記録装置14が、図6−1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)にレーザー光を照射して、画像を記録する。画像を記録した後、図6−2に示す右側に位置する記録装置14は、図6−2の矢印に示すように図中左側へと移動し、図6−1に示す位置に戻る。
また、上述では、コンテナCに貼付した感熱記録ラベルRLに画像を記録する記録装置14について本発明を適用した例について説明したが、例えば、コンテナCに貼付した可逆性感熱記録ラベルに画像を書き換える画像書き換えシステムにも本発明を適用することができる。この場合は、記録装置14よりもコンテナCの搬送方向上流側に、可逆性感熱記録ラベルにレーザーを照射して可逆性感熱記録ラベルに記録されている画像を消去する消去装置を設ける。この消去装置により、可逆性感熱記録ラベルに記録された画像を消去した後、記録装置14により画像を記録する。かかる画像書き換えシステムにおいても、記録装置14として、先の図2に示したファイバーアレイ記録装置を用いることで、生産性の高い装置を提供することができる。
以上に説明したものは一例であり、以下の態様毎に特有の効果を奏する。
(態様1)
複数のレーザー発光素子から出射されたレーザー光を照射するレーザー照射装置と、前記複数のレーザー発光素子に対応して設けられ、前記レーザー発光素子から出射されたレーザー光を前記レーザー照射装置に対して相対的に移動する記録対象物に導く複数の光ファイバーを有し、各光ファイバーのレーザー出射部を所定の方向にアレイ状に配列した光ファイバーアレイと、前記レーザー照射装置を制御し、前記所定の方向と異なる方向に前記レーザー照射装置に対して相対的に移動する前記記録対象物に前記光ファイバーアレイを介してレーザー光を照射することで前記記録対象物を加熱して画像を記録する画像記録手段と、を備える。
(態様1)によれば、光ファイバーアレイを有することで、各光ファイバーのレーザー出射部42aを、記録対象物に形成する画像ドットの主走査方向ピッチが所定のピッチとなるように配置すればよく、レーザーアレイのレーザー発光素子のピッチ間隔を、広げることが可能となる。これにより、レーザー発光素子間を、レーザー発光素子の熱を逃がすことができる十分な間隔にすることができ、レーザー発光素子の温度上昇を抑制することができる。これにより、レーザー発光素子の波長や光出力が変動するのを抑制することができ、良好な画像を記録対象物に記録することができる。
(態様2)
(態様1)において、前記所定の方向が、前記記録対象物の相対的移動方向と直交する方向である。
これにより、各レーザー発光素子から出射されたレーザー光を、記録対象物の相対移動方向と直交する方向の互いに異なる位置に照射することができ、記録対象物を記録装置14などのレーザー照射装置に対して相対移動しながら、記録対象物に画像を記録することができる。
(態様3)
(態様1)または(態様2)において、前記記録対象物を搬送する記録対象物搬送手段を備え、前記画像記録手段は、前記記録対象物搬送手段による前記記録対象物の搬送を制御しながら該記録対象物にレーザー光を照射して画像を記録する。
これによれば、コンテナCなどの記録対象物を一時停止し、記録装置14などのレーザー照射装置を移動させて、記録対象物に可視像を記録する場合に比べて、生産性を高めることができる。
(態様4)
(態様1)乃至(態様3)のいずれかにおいて、前記画像記録手段は、コンテナCなどの前記記録対象物の振動の振幅が閾値以下で、前記記録対象物に画像の記録を行う。
これによれば、実施形態で説明したように、文字やQRコードなどの二次元コードを良好に記録することができる。
(態様5)
(態様4)において、前記画像記録手段は、コンテナCなどの前記記録対象物にQRコードなどの二次元コードおよび文字の少なくとも一方を記録するとき、前記記録対象物の振動の振幅が閾値以下で、前記記録対象物に画像の記録を行う。
これによれば、実施形態で説明したように、文字やQRコードなどの二次元コードを良好に記録することができる。
(態様6)
(態様4)または(態様5)において、前記記録対象物搬送手段の搬送方向と直交する方向の振動の振幅を測定する振幅測定装置などの振幅測定手段を備え、前記画像記録手段は、前記振幅測定手段の測定結果に基づいて、前記記録対象物に画像の記録を行う。
これによれば、実施形態で説明したように、文字やQRコードなどの二次元コードを記録するとき、振幅測定手段が測定した振幅が閾値よりも大きいときは、装置を停止するなどして、画像の記録が行われないようにすることが可能となる。これにより、読み取れない文字やQRコードなどの二次元コードが記録されるのを防止することができる。
(態様7)
(態様6)において、前記画像記録手段は、振幅測定装置などの前記振幅測定手段が測定した振幅が閾値よりも大きいときは、前記記録対象物搬送手段を停止する。
これによれば、読み取れない文字やQRコードなどの二次元コードが記録されるのを防止することができる。
(態様8)
(態様4)乃至(態様7)いずれかにおいて、前記画像記録手段は、記録対象物にQRコードなどの二次元コードを記録するとき、前記閾値を二次元コードの線の幅に基づいて設定する。
これにより、実施形態で説明したように、グレードの低い二次元コードが記録されるのを抑制することができる。
(態様9)
(態様4)において、前記画像記録手段は、前記記録対象物にバーコードを記録するとき、前記記録対象物搬送手段の搬送方向と直交する方向に当該バーコードのバーを前記記録対象物に記録するような画像情報に基づいて画像の記録を行う。
これにより、バーコードを記録対象物であるコンテナCに記録する画像記録システム100においては、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出来る。
(態様10)
(態様1)から(態様9)のいずれかにおいて、前記画像記録手段は、レーザー発光素子の温度に応じて前記レーザー光の照射パワーを制御して、光出力を補正する。
これによれば、レーザー発光素子の温度による光出力の変動を補正して抑制することができ、良好な画像を記録対象物に記録することができ、読み取れない文字やQRコードなどの二次元コードが記録されるのを防止することができる。
(態様11)
複数のレーザー発光素子から出射されたレーザー光を照射するレーザー照射装置と、前記複数のレーザー発光素子に対応して設けられ、前記レーザー発光素子から出射されたレーザー光を前記レーザー照射装置に対して相対的に移動する記録対象物に導く複数の光ファイバーを有し、各光ファイバーのレーザー出射部を所定の方向にアレイ状に配列した光ファイバーアレイと、を備える画像記録装置における画像記録方法において、画像記録手段が、前記レーザー照射装置を制御し、前記所定の方向と異なる方向に前記レーザー照射装置に対して相対的に移動する前記記録対象物に前記光ファイバーアレイを介してレーザー光を照射することで前記記録対象物を加熱して画像を記録する工程を含む。
これによれば、実施形態で説明したように、光ファイバーアレイを用いることで、各光ファイバーのレーザー出射部を、記録対象物に形成する画像ドットの主走査方向ピッチが所定のピッチとなるように配置すればよく、レーザーアレイのレーザー発光素子のピッチ間隔を、広げることが可能となる。これにより、レーザー発光素子間を、レーザー発光素子の熱を逃がすことができる十分な間隔にすることができ、レーザー発光素子の温度上昇を抑制することができる。これにより、レーザー発光素子の波長や光出力が変動するのを抑制することができ、良好な画像を記録対象物に記録することができる。
10 コンベア装置
11 遮蔽カバー
14 記録装置
14a レーザーアレイ部
14b ファイバーアレイ部
15 読取装置
18 システム制御装置
41 レーザー発光素子
42 光ファイバー
42a レーザー出射部
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
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(レーザー照射ピッチ)
RL 感熱記録ラベル
特開2010−52350号公報

Claims (12)

  1. 複数のレーザー発光素子から出射されたレーザー光を照射するレーザー照射装置と、
    前記複数のレーザー発光素子に対応して設けられ、前記レーザー発光素子から出射されたレーザー光を前記レーザー照射装置に対して相対的に移動する記録対象物に導く複数の光ファイバーを有し、各光ファイバーのレーザー出射部を所定の方向にアレイ状に配列した光ファイバーアレイと、
    前記レーザー照射装置を制御し、前記所定の方向と異なる方向に前記レーザー照射装置に対して相対的に移動する前記記録対象物に前記光ファイバーアレイを介してレーザー光を照射することで前記記録対象物を加熱して画像を記録する画像記録手段と、
    を備え
    前記画像記録手段は、前記記録対象物に二次元コードおよび文字の少なくとも一方を記録するとき、前記記録対象物の振動の振幅が閾値以下で、前記記録対象物に画像の記録を行う、
    ことを特徴する画像記録装置。
  2. 複数のレーザー発光素子から出射されたレーザー光を照射するレーザー照射装置と、
    前記複数のレーザー発光素子に対応して設けられ、前記レーザー発光素子から出射されたレーザー光を前記レーザー照射装置に対して相対的に移動する記録対象物に導く複数の光ファイバーを有し、各光ファイバーのレーザー出射部を所定の方向にアレイ状に配列した光ファイバーアレイと、
    前記レーザー照射装置を制御し、前記所定の方向と異なる方向に前記レーザー照射装置に対して相対的に移動する前記記録対象物に前記光ファイバーアレイを介してレーザー光を照射することで前記記録対象物を加熱して、前記記録対象物の振動の振幅が閾値以下で、前記記録対象物に画像を記録する画像記録手段と、
    前記記録対象物を搬送する記録対象物搬送手段の搬送方向と直交する方向の振動の振幅を測定する振幅測定手段と、
    を備え
    前記画像記録手段は、前記振幅測定手段の測定結果に基づいて、前記記録対象物に画像の記録を行う、
    ことを特徴とする画像記録装置。
  3. 複数のレーザー発光素子から出射されたレーザー光を照射するレーザー照射装置と、
    前記複数のレーザー発光素子に対応して設けられ、前記レーザー発光素子から出射されたレーザー光を前記レーザー照射装置に対して相対的に移動する記録対象物に導く複数の光ファイバーを有し、各光ファイバーのレーザー出射部を所定の方向にアレイ状に配列した光ファイバーアレイと、
    前記レーザー照射装置を制御し、前記所定の方向と異なる方向に前記レーザー照射装置に対して相対的に移動する前記記録対象物に前記光ファイバーアレイを介してレーザー光を照射することで前記記録対象物を加熱して、前記記録対象物の振動の振幅が閾値以下で、前記記録対象物に画像を記録する画像記録手段と、
    を備え
    前記画像記録手段は、前記記録対象物に二次元コードを記録するとき、前記閾値を二次元コードの線の幅に基づいて設定する、
    ことを特徴とする画像記録装置。
  4. 請求項1乃至3のいずれか一項に記載の画像記録装置において、
    前記所定の方向が、前記記録対象物の相対的移動方向と直交する方向である、
    ことを特徴とする画像記録装置。
  5. 請求項1乃至4のいずれか一項に記載の画像記録装置において、
    前記記録対象物を搬送する記録対象物搬送手段を備え、
    前記画像記録手段は、前記記録対象物搬送手段による前記記録対象物の搬送を制御しながら該記録対象物にレーザー光を照射して画像を記録する、
    ことを特徴とする画像記録装置。
  6. 請求項2または3に記載の画像記録装置において、
    前記画像記録手段は、前記記録対象物に二次元コードおよび文字の少なくとも一方を記録するとき、前記記録対象物の振動の振幅が閾値以下で、前記記録対象物に画像の記録を行う、
    ことを特徴する画像記録装置。
  7. 請求項に記載の画像記録装置において、
    前記記録対象物を搬送する記録対象物搬送手段の搬送方向と直交する方向の振動の振幅を測定する振幅測定手段を備え、
    前記画像記録手段は、前記振幅測定手段の測定結果に基づいて、前記記録対象物に画像の記録を行う、
    ことを特徴とする画像記録装置。
  8. 請求項に記載の画像記録装置において、
    前記画像記録手段は、前記振幅測定手段が測定した振幅が閾値よりも大きいときは、前記記録対象物搬送手段を停止する、
    ことを特徴とする画像記録装置。
  9. 請求項乃至のいずれか一項に記載の画像記録装置において、
    前記画像記録手段は、前記記録対象物に二次元コードを記録するとき、前記閾値を二次元コードの線の幅に基づいて設定する、
    ことを特徴とする画像記録装置。
  10. 請求項1乃至3のいずれか一項に記載の画像記録装置において、
    前記画像記録手段は、前記記録対象物にバーコードを記録するとき、前記記録対象物を搬送する記録対象物搬送手段の搬送方向と直交する方向に当該バーコードのバーを前記記録対象物に記録するような画像情報に基づいて画像の記録を行う、
    ことを特徴とする画像記録装置。
  11. 請求項1乃至10のいずれか一項に記載の画像記録装置において、
    前記画像記録手段は、前記レーザー発光素子の温度に応じて、前記レーザー光の照射パワーを制御する、
    ことを特徴とする画像記録装置。
  12. 複数のレーザー発光素子から出射されたレーザー光を照射するレーザー照射装置と、前記複数のレーザー発光素子に対応して設けられ、前記レーザー発光素子から出射されたレーザー光を前記レーザー照射装置に対して相対的に移動する記録対象物に導く複数の光ファイバーを有し、各光ファイバーのレーザー出射部を所定の方向にアレイ状に配列した光ファイバーアレイと、を備える画像記録装置における画像記録方法において、
    画像記録手段が、前記レーザー照射装置を制御し、前記所定の方向と異なる方向に前記レーザー照射装置に対して相対的に移動する前記記録対象物に前記光ファイバーアレイを介してレーザー光を照射することで前記記録対象物を加熱して画像を記録する工程を含
    前記画像を記録する工程は、前記記録対象物に二次元コードおよび文字の少なくとも一方を記録するとき、前記記録対象物の振動の振幅が閾値以下で、前記記録対象物に画像の記録を行う、
    ことを特徴とする画像記録方法。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7043997B2 (ja) * 2018-07-10 2022-03-30 株式会社リコー レーザ記録方法およびレーザ記録装置

Family Cites Families (28)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5453777A (en) * 1993-04-12 1995-09-26 Presstek, Inc. Method and apparatus for correcting and adjusting digital image output
US5666447A (en) * 1994-11-21 1997-09-09 Eastman Kodak Company Using optical fiber multiplexer to combine light beams in a laser printer
JPH10324021A (ja) * 1997-03-26 1998-12-08 Toray Ind Inc イメージング装置およびイメージング方法ならびに印刷装置
EP1552943B1 (en) 1997-03-26 2012-06-06 Toray Industries, Inc. Imaging apparatus, imaging method, and printing apparatus
JP3552197B2 (ja) * 1998-11-06 2004-08-11 大日本スクリーン製造株式会社 画像記録装置
JP4330762B2 (ja) * 2000-04-21 2009-09-16 富士フイルム株式会社 マルチビーム露光装置
JP2002273919A (ja) * 2001-03-15 2002-09-25 Ricoh Co Ltd 画像形成装置
JP2002273922A (ja) * 2001-03-16 2002-09-25 Ricoh Co Ltd 画像形成用ヘッド及び画像形成装置
JP2003084221A (ja) * 2001-09-10 2003-03-19 Fuji Photo Film Co Ltd 合波レーザー光源および露光装置
JP2004012568A (ja) * 2002-06-04 2004-01-15 Ricoh Co Ltd マルチビーム光走査装置
US8083847B2 (en) 2003-10-20 2011-12-27 Sumitomo Metal Mining Co., Ltd. Fine particle dispersion of infrared-shielding material, infrared-shielding body, and production method of fine particles of infrared-shielding material and fine particles of infrared-shielding material
JP4626284B2 (ja) 2003-12-05 2011-02-02 住友金属鉱山株式会社 日射遮蔽体形成用タングステン酸化物微粒子の製造方法、および日射遮蔽体形成用タングステン酸化物微粒子
US7508407B2 (en) * 2005-05-31 2009-03-24 Seiko Epson Corporation Light scanning apparatus, image forming apparatus equipped with such light scanning apparatus, and control method or image forming method for such image forming apparatus
CN101073953A (zh) * 2006-05-19 2007-11-21 东芝泰格有限公司 用于热敏介质的信息记录装置
JP2007331381A (ja) 2006-05-19 2007-12-27 Toshiba Tec Corp 感熱媒体用記録装置及び感熱媒体用記録方法
JP5009639B2 (ja) 2007-02-09 2012-08-22 株式会社リコー レーザ書換システム
JP5397070B2 (ja) * 2008-08-13 2014-01-22 株式会社リコー 制御装置、レーザ照射装置、最適化フォントデータdb、記録方法、プログラム、記憶媒体
JP2010052350A (ja) * 2008-08-29 2010-03-11 Toshiba Tec Corp 画像書換方法及び装置
US8546300B2 (en) * 2010-01-15 2013-10-01 Ricoh Company, Ltd. Thermosensitive recording material and image recording method
JP5754955B2 (ja) * 2011-01-26 2015-07-29 キヤノン株式会社 画像形成装置
JP5910985B2 (ja) 2011-11-30 2016-04-27 株式会社リコー レーザ光照射システム
JP6025012B2 (ja) 2011-12-05 2016-11-16 株式会社リコー レーザ書き換え装置
JP5892366B2 (ja) * 2011-12-05 2016-03-23 株式会社リコー 画像消去装置及び画像消去方法
JP6326759B2 (ja) 2012-11-30 2018-05-23 株式会社リコー 画像記録システム、画像書き換えシステム及び画像記録方法
JP6066450B2 (ja) * 2013-01-10 2017-01-25 株式会社リコー 画像記録システム、及び画像書き換えシステム
JP6112047B2 (ja) 2013-03-25 2017-04-12 株式会社リコー 画像処理方法及び画像処理装置
CN107042699B (zh) * 2016-02-05 2019-01-18 株式会社理光 图像记录设备和图像记录方法
CN108602355B (zh) * 2016-02-05 2020-06-09 株式会社理光 图像记录装置和图像记录方法

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