KR101382547B1 - 마킹 제어 장치, 레이저 조사 장치, 마킹 제어 방법, 및 마킹 제어 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체 - Google Patents

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신야 가와하라
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Abstract

개시하는 마킹 제어 장치는 레이저빔을 조사하여 열가역 기록 매체에 대상 화상을 마킹하는 마킹 장치를 제어하고, 화상을 복수의 마킹 라인으로 분할하는 마킹 위치 결정 유닛과, 마킹 라인을 서로 반대 방향으로 마킹하도록 마킹 순서를 결정하는 마킹 순서 결정 유닛과, 제1 종점과 제2 시점 사이의 거리가, 제1 시점과 제2 종점 사이의 거리보다 길게 되도록 조정하거나, 제2 마킹 라인의 제2 시점측에 조사되는 레이저빔이 상기 제2 마킹 라인의 제2 종점측에 조사되는 레이저 파워보다 낮게 되도록 조정하는 조정 유닛과, 마킹 라인의 마킹 위치와 그 마킹 순서를 포함하는 마킹 명령을 생성하는 마킹 명령 생성 유닛을 포함한다.

Description

마킹 제어 장치, 레이저 조사 장치, 마킹 제어 방법, 및 마킹 제어 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체{MARKING CONTROL DEVICE, LASER APPLICATION DEVICE, MARKING CONTROL METHOD, AND COMPUTER-READABLE RECORDING MEDIUM HAVING MARKING CONTROL PROGRAM}
본 발명의 소정의 양태는 마킹 제어 장치, 레이저 조사 장치, 마킹 제어 방법, 및 마킹 제어 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 관한 것이다.
레이저빔을 조사하여 감열지(thermosensitive paper) 등의 매체에 문자, 숫자 및 기호를 열적으로 기록하는 기술을 기반으로 하여 개발된 레이저 조사 장치("레이저 마커" 또는 "레이저 마킹 장치"라고도 불림)가 시판되고 있다.
레이저 조사 장치의 레이저 광원으로부터 출사된 레이저빔이 플라스틱이나 감열지 등의 매체에 조사되어, 그 매체에 문자, 기호 등이 기록된다. 레이저 광원의 예로서는 가스 레이저, 고체 레이저, 액체 레이저, 반도체 레이저(즉, 레이저 다이오드, LD)가 있다.
금속 또는 플라스틱 매체의 경우, 레이저빔의 조사 시에 발생하는 열이 매체의 표면을 깎거나 태워서, 문자와 기호가 금속 또는 플라스틱 매체에 기록된다. 한편, 감열지는 열에 의해 색조가 변하는 특성이 있어, 레이저빔 조사 시에 발생하는 열이 감열지의 기록층이 발색시킨다. 이에, 감열지에 문자 및 기호가 기록된다.
금속 또는 플라스틱 매체와 비교해서, 감열지는 취급이 비교적 용이하기 때문에, 라벨링 매체로서 널리 이용되고 있다. 예컨대, 물류 분야에서는 라벨링 매체로서 이용되는 감열지에 물품의 배송지 또는 물품명이 기록된다.
최근, 정보를 반복해서 기록 또는 소거할 수 있는 재기록 가능한 감열지(이하, "서멀 재기록 가능 매체" 또는 "열가역 기록 매체"라고 칭함)를 이용할 수 있게 되었다.
현재까지, 열가역 기록 매체에서는 가열원과의 직접 접촉(즉, 접촉식 기록/소거 프로세스)에 의해 그 가열 매체에의 화상 기록 및 화상 소거가 이루어진다. 이 경우, 화상 기록에는 일반적으로 서멀 헤드가 가열원으로서 이용되고, 화상 소거에는 서멀 롤러, 세라믹 히터 등이 가열원으로서 이용될 수 있다.
이러한 접촉식 기록/소거 프로세스는 다음과 같은 장점이 있다. 즉, 열가역 기록 매체가 필름이나 종이 등의 플렉시블 매체인 경우에는, 플래튼으로 플렉시블 기록 매체를 가열원에 대해 균일하게 눌러서, 플렉시블 기록 매체에 대해 균일하게 화상을 기록하거나 소거할 수 있다. 또한, 종래의 감열지 특용 프린터의 부품이, 새로운 화상 기록 장치의 부품이나 새로운 화상 소거 장치의 부품으로 전용될 수 있기 때문에, 새로운 화상 기록 또는 화상 소거 장치의 제조 비용을 감축할 수 있다.
도 1은 서멀 재기록 가능 매체의 발색/탈색 원리를 설명하기 위한 도면이다.
서멀 재기록 가능 매체는 열에 의해 색조가 투명 상태나 발색 상태로 가역적으로 변하는 기록층을 포함한다. 이 기록층은 유기계 저분자 물질로 이루어진 류쿄(leuco) 염료와 가역성 현색제(이하, 간단히 "현색제"라고 부름)를 포함한다.
도 1에 도시하는 바와 같이, 탈색 상태(A)의 기록층이 용융 온도(T2)로 가열될 경우, 기록층의 류코 염료와 현색제가 용융 혼합되어 기록층이 용융 발색 상태(B)로 발색된다. 용융 발색 상태(B)의 기록층이 급랭될 경우, 기록층의 온도가 실온으로 저하되고 기록층이 그 발색 상태를 유지함으로써 기록층의 발색 상태는 안정화된다. 따라서, 기록층은 고정 발색 상태(C)가 된다. 기록층이 그러한 고정 발색 상태(C)를 얻을 수 있는지의 여부는 용융 발색 상태(B)에서의 기록층의 가열 또는 냉각 속도에 종속된다. 기록층이 서랭되면, 기록층은 초기 탈색 상태(A)가 되도록 탈색된다. 한편, 기록층이 급랭되면, 기록층은 고정 발색 상태(A)와 비교해서 상대적으로 농도가 높은 색을 취득한다.
한편, 고정 발색 상태(C)의 기록층이 다시 가열될 경우, 기록층은 발색 온도보다 낮은 온도(T1)에서 탈색되고(D에서 E), 그리고 고정 발색 상태(C)의 기록층이 냉각되면, 기록층은 초기 탈색 상태(A)로 복귀한다.
급랭에 의해 용융 상태로부터 변한 고정 발색 상태(C)의 기록층에서는, 발색된 류코 염료와 현색제 분자가 혼합되면서 이들은 접촉 반응 상태로 유지되며, 이 접촉 반응 상태에서의 분자들은 종종 고체 상태를 형성한다. 이 상태에서, 류코 염료와 현색제의 용융 혼합물(발색 혼합물)은 결정화되면서 그 발색 상태를 유지하므로, 혼합물의 색조는 이 결정화된 구조에 의해 안정화될 수 있다. 탈색 상태에서는, 류코 염료와 현색제가 서로 상분리되어 있다. 이 상분리 상태에서는, 류쿄 염료 화합물과 현색제 화합물 중 한쪽의 분자가 응집되거나 결정화된다. 따라서, 류코 염료와 현색제는 그 응집 또는 결정화에 의해 분리되어 안정화된다. 많은 경우에, 기록층의 보다 완전한 탈색(소색)은 류코 염료와 현색제의 상분리 및 현색제의 결정화에 의해 달성될 수 있다.
기록층을 용융 온도(T2) 이상의 온도(T3)로 반복해서 가열하면, 소거 온도에서 반복 가열된 기록층이 탈색 불가능하게 되는 소거 불량이 발생할 수 있다. 소거 불량은 현색제의 열분해로부터 야기되는데, 열분해된 현색제가 응집 또는 결정화에 저항해서 그 열분해된 현색제가 류코 염료와 분리되기 쉽지 않기 때문이다. 반복된 가열과 냉각으로 인한 열가역 기록 매체의 열화는 열가역 기록 매체를 가열할 때 용융 온도(T2)와 온도(T3) 간의 차를 작게 함으로써, 억제될 수 있다.
이러한 서멀 재기록 가능 매체는 물류 분야에서 폭넓게 이용되고 있고, 그 열가열 기록 매체의 기록에 있어서 기록(마킹) 방법에 다양한 개선이 이루어지고 있다.
예컨대, 인접한 제1 라인과 제2 라인을 마킹할 때에, 최초 마킹된 제1 라인의 잔존 열은 제2 라인의 마킹 시에 제2 라인의 가열과 간섭할 수 있다. 이 간섭은 열가역 기록 매체에서 기록의 퇴색을 초래할 수 있다. 예컨대, 일본 특허 출원 공개 제2008-62506호(이하, "특허문헌 1"이라고 함)에는 제1 라인의 마킹 시점과 제2 라인의 마킹 종점 간에 시간 또는 중복폭을 조정함으로써 그러한 퇴색을 제어하는 기술이 개시되어 있다.
그러나, 열가역 기록 매체가 RF-ID 태그를 내장하고 있다면, 열가역 기록 매체의 두께가 증가하기 때문에, 플렉시블성이 저하한다. 따라서, 열가역 기록 매체에 대해 가열원을 균일하게 누를 경우 높은 압력이 필요할 수 있다[일본 특허 출원 공개 2004-265247호(이하, "특허문헌 2"라고 함)과 일본 특허 3998193호(이하, "특허문헌 3"이라고 함) 참조].
또한, 상기 접촉식 기록/소거 프로세스에서 인쇄와 소거가 반복되면, 기록 매체는 어블레이션으로 인해 표면이 불균일해진다. 따라서, 기록 매체의 부분이 서멀 헤드나 핫 스탬프 등의 가열원에 접촉하지 않는 것에서 비롯된 불균일한 열 인가로부터 소거 불량이나 농도 저하가 발생할 수 있다[일본 특허 3161199호(이하, "특허문헌 4"라고 함)와 일본 특허 출원 공개 평9-30118호(이하, "특허문헌 5") 참조].
일본 특허 출원 공개 2000-136022(이하, "특허문헌 6"이라고 함)에는, 열가역 기록 매체의 불균일한 표면에 대해 레이저를 이용하여 화상을 균일하게 기록 및 소거하거나, 레이저를 이용하여 거리를 두고 열가역 기록 매체에 화상을 균일하게 기록하는 기술이 개시되어 있다. 이 기술은 운송용 컨테이너에 이용된다. 이 기술로, 운송용 컨테이너에 부착되는 열가역 기록 매체에 비접촉식 기록이 이루어지는데, 기록은 레이저빔에 의해 수행되고 소거는 열풍, 온수 또는 적회선 히터에 의해 수행된다.
RF-ID 태그에 대해 거리를 두고 기록 정보의 비접촉식 판독 또는 비접촉식 기록이 이루어진다는 것에 영향을 받아, 열가역 기록 매체에 대해서도 거리를 두고 화상을 재기록하고자 하는 요구가 있다.
이러한 레이저 기록 기술에서는, 레이저 기록 장치(일반적으로 "레이저 마커"라고 불림)를 이용한다. 레이저 마커는, 하이 파워의 레이저빔을 열가역 기록 매체에 조사할 경우에 레이저빔이 그 열가역 기록 매체의 적절한 부분에 조사되게 레이저빔을 제어하도록 구성되어 있다. 이 레이저 마커에서는, 열가역 기록 매체가 레이저빔을 흡수해서 흡수된 레이저빔을 열로 변환하고, 그 변환된 열에 의해 정보가 기록 또는 소거된다. 일본 특허 출원 공개 평11-151856호(이하, "특허문헌 7"이라고 함)에는, 열가역 기록 매체에 대해 화상을 기록 또는 소거하며, 류코 염료, 가역성 현색제, 및 다양한 광열 변환 재료의 조합에 기초해서 적외 레이저빔의 조사로 화상을 형성하는 레이저 기록-소거 기술이 개시되어 있다.
또한, 일본 특허 출원 공개 2008-213439호(이하, "특허문헌 8"이라고 함)에는, 미리 정해진 간격으로 정렬된 레이저빔을 병렬로 조사하여 같은 방향으로 스캐닝할 경우, 그 레이저빔의 불연속 조사가 부분적으로 포함될 수 있는 화상 처리 방법(화상 마킹 제어 방법)이 개시되어 있다. 예컨대, 레이저빔이 제1 시점부터 제1 종점까지 스캐닝할 때, 레이저빔은 제1 종점과 제2 시점이 미리 정해진 간격(갭)을 두고 떨어져 있는 경우, 제1 종점으로부터 제2 시점으로 점프하여 제2 시점을 스캐닝하게 된다.
상기 종래 기술에서는, 열가역 매체가 균일하게 가열되기 때문에 그 매체에 형성된 화상의 품질 및 반복 내구성이 향상되지만, 마킹 라인 간격을 두고 점프하는데 필요한 시간과 점프 동안의 대기 시간으로 인해, 화상 기록 또는 소거 시간이 증가할 수 있다.
또한, 일본 특허 3557512호(이하, "특허문헌 9"라고 함)에는, 레이저빔을 셀 영역 전체에 조가하기 위해서 레이저빔이 루프형 또는 소용돌이형으로 스캐닝하는 기술이 개시되어 있다. 그러나, 이 경우, 루프 또는 소용돌이의 곡선 부분에 과도한 열이 인가되어, 열가역 기록 매체에서 화상 형성의 반복 내구성이 저하된다.
따라서, 종래 기술에서는, 인쇄 품질이 높고 화상 형성의 반복 내구성이 높은 인쇄를 할 수 있고 단시간에 매체에 화상을 기록할 수 있는 화상 기록 기술이 없고, 기록 매체에 열을 균일하게 인가할 수 있으며, 매체의 넓은 소거폭을 확보할 수 있고, 단시간에 기록 화상을 소거할 수 있는 소거 기술이 없다.
일본 특허 출원 공개 2008-62506호 일본 특허 출원 공개 2004-265247호 일본 특허 공개 3998193호 일본 특허 공개 3161199호 일본 특허 출원 공개 평9-30118호 일본 특허 출원 공개 2000-136022호 일본 특허 출원 공개 평11-151856호 일본 특허 출원 공개 2008-213439호 일본 특허 공개 3557512호
전술한 종래 기술들은 다음과 같은 문제를 포함할 수 있다.
레이저 마커는 단색(solid color)으로 영역을 채우기 위해(바탕 인쇄하기 위해) 일반적으로 복수의 라인을 평행하게 스캐닝한다. 그러나, 서멀 재기록 가능 매체의 경우에는, 단순히 복수의 라인을 평행하게 스캐닝하는 것으로 바탕색(solidly filled color)을 실현할 수 없다.
도 1에 도시하는 바와 같이, 서멀 재기록 가능 매체는 탈색 온도가 상온과 발색 온도 사이에 있다. 그렇기 때문에, 레이저빔으로 서멀 재기록 가능 매체를 가열하면, 마킹된 라인의 주위는 레이저 스폿의 출력 강도 분포나 그 재기록 가능 매체 상에서의 열확산으로 인해 재기록 매체의 탈색 온도 영역이 된다. 또한, 재기록 매체의 발색 특성이 온도에 따라 넓으면, 스캐닝된 라인의 농도는 스캐닝된 라인의 폭 방향에서 균일할 수 없다. 균일한 농도로 영역을 채우기 위해서는, 직전에 마킹된 라인의 주위에 있는 잔존 열 영역이 상쇄되도록 이전에 마킹된 라인을 약간 중복시켜 라인을 마킹한다(특허문헌 1 참조).
스캐닝된 라인의 잔존 열이 시간에 따라 감소하기 때문에, 잔존 열을 이용하여 라인을 마킹할 때에는 시간 간격을 제어하는 것이 중요하다. 축열에 의한 탈색이라는 관점에서는, 마킹 속도가 높거나 마킹된 라인이 짧다면, 마킹 라인의 시간 간격이 긴 것이 바람직하고, 반면 마킹 속도가 낮거나 마킹된 라인이 길다면, 마킹 라인의 시간 간격이 짧은 것이 바람직하다.
도 2a, 도 2b 및 도 2c는 이전 라인과 일부 중복시켜 후속 라인을 마킹(스캐닝)하는 마킹 방법을 예시하는 도면이다. 도 3a와 도 3b는 왕복 스캐닝으로 라인을 마킹하는 마킹 방법을 예시하는 도면이다.
도 2a에서, 넓적한 타원은 발색 라인의 윤곽을 나타내고, 실선 화살표는 마킹의 동작(마킹 동작)을 나타내며, 점선 화살표는 마킹 점 사이의 점프 동작(무출사 동작)을 나타내고, 다음의 단계 1부터 3까지 반복함으로써 단색으로 영역이 채워진다.
단계 1. 레이저 마커를 점등하여 미리 정해진 레이저 파워와 미리 정해진 속도에서 X축의 플러스 방향으로 제1 시점에서부터 라인을 스캐닝한다.
단계 2. 레이저 마커를 소등하여 제2 시점으로(Y 방향의 마이너스 방향으로) 이동시킨다.
단계 3. 레이저 마커를 미리 정해진 시간 동안 대기시킨다.
이에 따라, 도 2b에 도시하는 바와 같이 영역이 바탕 인쇄된다. 도 2a에 도시하는 마킹 방법에서는, 도 2c에 도시하는 바와 같이, 레이저 마커가 X축의 플러스 방향으로 마킹 라인의 마킹을 반복하면서 점프 동작(무출사 동작) 및 대기를 수행하기 때문에, 마킹 라인으로 영역을 바탕 인쇄하는 데에는 긴 시간이 필요하다. 그러나, 바코드와 같은 두꺼운 라인을 마킹한다면, 마킹 라인으로 영역을 바탕 인쇄하는 데에 전술한 방법이 필수적이다. 이 때문에, 마킹 시간 단축을 위해 고속의 마킹 속도가 필요할 수 있다.
도 2a, 도 2b 및 도 2c에 도시하는 영역을 바탕 인쇄하는 예에서는, 동일 방향으로 라인들을 반복 마킹하여 영역을 바탕 인쇄하기 때문에, 레이저 마커(또는 빔)는 마킹된 라인의 길이 이상에 해당하는 거리를 점프해야 한다(무출사 동작을 수행해야 한다). 그러므로, 이 방법은 고속 마킹에는 적합하지 못하다.
그런데, 잉크젯 프린터의 경우, 프린터 헤드를 양방향으로 왕복시키면서 그 양방향으로 라인을 마킹하는 기술이 일반적으로 알려져 있다. 따라서, 도 3a에 도시하는 왕복 스캐닝 방법으로 레이저 마커에 의해 고속의 스캐닝 속도로 라인이 마킹될 수 있다.
그러나, 마킹 방향을 반전(즉, 반대 방향으로)시킬 때에, 이전 라인의 마킹이 종료된 측에서 마킹이 시작된다. 그렇기 때문에, 레이저 마커는 특허문헌 1에 개시된 바와 같이, 잔존 열을 소산시키기 위한 대기 시간을 많이 들여야 하므로, 전체 마킹 시간의 감축에 기여할 수 없다.
또한, 이전에 마킹된 라인의 잔존 열의 영향이 후속 마킹 라인의 다음 시점에서는 크고 후속 마킹 라인의 다음 종점에서는 작다. 따라서, 도 3b에 도시하는 바와 같이 약한(낮은) 레이저 파워로 라인을 마킹할 경우 색 변이(color variability)가 일어날 수 있다. 한편, 높은(강한) 레이저 파워로 라인을 마킹한다면, 색 변이 없이 실선으로 영역을 균일하게 채울 수 있다. 그러나, 마킹 및 소거가 반복되면, 도 3b에 나타내는 고농도의 시점 부분이 다소 빠르게 열화될 수 있기 때문에, 이들 라인 부분들은 더 이상 소거될 수 없다.
본 발명의 발명자들은 다양한 검사에 기초하여 하기의 내용을 발견하였다.
도 4a, 도 4b 및 도 4c에 예시하는 종래 기술의 방법은 라운드형 레이저빔을 이용하는 바탕 화상 인쇄(solidly filled image printing) 및 바탕 화상 소거를 위한 레이저빔 스캐닝 방법으로서 이용된다. 도 4a 내지 도 4c에서, 레이저 마커는 레이저빔으로 굵은 실선을 균일한 속도에서 스캐닝하는 반면, 레이저빔을 출사하지 않고 점선으로 나타내는 무출사 동작을 수행한다.
도 4a에 도시하는 레이저 스캐닝 방법은 단시간에 레이저빔을 스캐닝하여, 바탕 화상 인쇄 또는 바탕 화상 소거를 단시간에 수행할 수 있다. 그러나, 라인의 굴곡부에서의 레이저빔의 (낮은)스캐닝 속도 및 라인의 굴곡부에 축적된 열의 영향으로 매체에 과도한 에너지가 인가될 수 있다. 이들 영향은, 제1 레이저빔 마킹 라인(411)의 종점 마킹 직후에 제2 레이저빔 마킹 라인(412)의 시점을 마킹함으로써 발생한다. 따라서, 매체 상의 바탕 화상(solidly filled image)부 또는 화상 소거부에는 밀도(색조) 변이(화상부의 경우 농도 저하 및 소거부의 경우 발색)가 발생할 수 있다.
도 4b에 도시하는 레이저 스캐닝 방법은 라인의 굴곡부에서의 스캐닝 속도 저하의 영향이 적고 단시간에 바탕 화상 인쇄를 스캐닝하는 것이 가능하다. 그러나, 제1 레이저빔 마킹 라인(421)의 종점 마킹 직후에 제2 레이저빔 마킹 라인(422)의 시점을 마킹하여 얻어진 라인의 굴곡부에는 여전히 열이 축적되는 영향이 있어, 매체에 과도한 에너지가 인가될 수 있다. 따라서, 매체의 바탕 화상부 또는 화상 소거부에는 밀도(색상) 변이(화상부의 경우 농도 저하 및 소거부의 경우 발색)가 발생할 수 있다. 또한, 바탕 화상의 반복 내구성이 저하될 수 있다.
또, 도 4c에 도시하는 레이저 스캐닝 방법은 과도한 에너지가 매체에 인가되지 않도록 라인의 굴곡부에서의 스캐닝 속도 및 열 축적의 부작용을 없앤다. 따라서, 매체의 바탕 화상부 또는 화상 소거부에는 밀도(색상) 변이가 발생하지 않을 수 있다. 또한, 바탕 화상의 반복 내구성이 향상될 수 있다. 그러나, 이 방법에서는, (레이저 조사가 없는)무출사부에 대한 시간이 길어져서 화상 인쇄 시간 및 화상 소거 시간이 증대할 수 있다. 또한, 이 방법에서는, 라인의 굴곡부에서의 축열 영향이 저감되기 때문에, 제1 레이저빔 마킹 라인(431)의 스캐닝 후에 제2 레이저빔 마킹(432)이 냉각 상태에서 마킹 또는 소거된다. 이에, 축열을 제2 레이저빔 마킹 라인(432)의 마킹 또는 소거에 활용할 수 없다. 그 결과, 후속 레이저빔 마킹 라인의 마킹 또는 소거에 높은 에너지가 필요하다. 따라서, 스캐닝 속도를 상승시킬 수 없기 때문에, 바탕 화상 인쇄 시간 또는 화상 소거 시간을 단축할 수 없다.
그러나, 도 5b에 도시하는 바와 같이, 제1 레이저빔 마킹 라인(451)을 제1 시점부터 제1 종점까지 마킹 및 스캐닝하고 후속해서, 제1 레이저빔 마킹 라인(451)에 인접한 제2 레이저빔 마킹(452)을 제2 시점부터 제2 종점까지, 제1 레이저빔 마킹 라인(451)과 평행한 라인에 기초하여 제1 레이저빔 마킹 라인(451)의 제1 시점쪽으로 기울어진 라인에 제2 레이저빔 마킹 라인(452)의 제2 종점이 위치하도록 마킹하면, 바탕 화상 영역(부) 또는 화상 소거 영역(부)의 농도 변이가 억제될 수 있다. 이에, 바탕 화상의 반복 내구성이 향상될 수 있고, 바탕 화상 인쇄 시간 또는 화상 소거 시간이 저감될 수 있다.
본 발명의 실시형태들은 종래 기술의 한계 및 단점으로 인한 하나 이상의 문제점을 해결하거나 줄이는 마킹 제어 장치, 레이저 조사 장치, 마킹 제어 방법, 마킹 제어 프로그램, 및 이 마킹 제어 프로그램을 기록한 기록 매체를 제공한다. 구체적으로, 고품질 및 높은 반복 내구성으로 레이저 스캐닝 화상 형성을 가능하게 하여, 화상 소거 시에 폭넓은 화상 소거 가능 에너지폭을 얻고 단시간에 화상 기록 또는 소거 처리를 가능하게 하는 마킹 제어 장치, 레이저 조사 장치, 마킹 제어 방법, 마킹 제어 프로그램, 및 이 마킹 제어 프로그램을 기록한 기록 매체를 제공한다.
이들 실시형태에서는 마킹된 화상의 고품질을 유지하면서 화상 마킹시 마킹 시간을 단축할 수 있는 마킹 제어 장치, 레이저 조사 장치, 마킹 제어 방법, 마킹 제어 프로그램, 및 이 마킹 제어 프로그램을 기록한 기록 매체를 제공하는 것을 시도하였다.
본 발명의 실시형태들에 따르면, 열가역 기록 매체에 레이저빔을 조사하여 그 열가열 기록 매체에 대상 화상을 마킹하는 마킹 장치를 제어하기 위한 마킹 제어 장치를 제공한다. 이 마킹 제어 장치는 상기 대상 화상을 서로 인접한 제1 마킹 라인과 제2 마킹 라인으로 분할하고, 인접한 제1 및 제2 마킹 라인의 각각의 마킹 위치를 결정하도록 구성되는 마킹 위치 결정 유닛과, 상기 제1 마킹 라인이 마킹되는 방향과 반대의 방향으로 상기 제2 마킹 라인이 마킹되게 대상 화상을 마킹하기 위해 인접한 제1 및 제2 마킹 라인의 마킹 순서를 결정하도록 구성되는 마킹 순서 결정 유닛과, 상기 제1 마킹 라인이 최초로 스캐닝되고 그 제1 마킹 라인에 후속해서 제2 마킹 라인이 왕복 스캐닝될 때에, 상기 제1 마킹 라인의 제1 종점과 상기 제2 마킹 라인의 제2 시점 사이의 제1 거리가, 상기 제1 마킹 라인의 제1 시점과 상기 제2 마킹 라인의 제2 종점 사이의 제2 거리보다 길게 되게, 또는 상기 제2 마킹 라인의 제2 시점측에 조사되는 레이저빔의 레이저 출력 파워가 상기 제2 마킹 라인의 제2 종점측에 조사되는 레이저빔의 레이저 출력 파워보다 낮게 되게 조정하도록 구성되는 조정 유닛과, 상기 제1 및 제2 마킹 라인의 각각의 마킹 위치와 그 제1 및 제2 마킹 라인의 마킹 순서를 포함하는 마킹 명령 세트를 생성하도록 구성되는 마킹 명령 생성 유닛을 포함한다.
다른 실시형태에 따르면, 레이저빔을 생성하도록 구성되는 레이저 발진기와, 생성된 레이저빔의 방향을 제어하도록 구성되는 방향 제어 미러와, 방향 제어 미러를 구동하도록 구성되는 방향 제어 모터와, 마킹 명령 세트에 기초하여, 레이저 발진기의 출력 파워와, 방향 제어 모터의 구동을 제어하도록 구성되는 마킹 제어 장치를 포함하는 레이저 조사 장치를 제공한다.
다른 실시형태에 따르면, 열가역 기록 매체에 레이저빔을 조사하여 그 열가열 기록 매체에 대상 화상을 마킹하는 마킹 장치를 제어하기 위한 마킹 제어 방법을 제공한다. 이 마킹 제어 방법은 상기 대상 화상을 서로 인접한 제1 마킹 라인과 제2 마킹 라인으로 분할하고, 인접한 제1 및 제2 마킹 라인의 각각의 마킹 위치를 결정하는 단계와, 상기 제1 마킹 라인이 마킹되는 방향과 반대의 방향으로 상기 제2 마킹 라인이 마킹되도록 대상 화상을 마킹하기 위해 인접한 제1 및 제2 마킹 라인의 마킹 순서를 결정하는 단계와, 상기 제1 마킹 라인이 최초로 스캐닝되고 그 제1 마킹 라인에 후속해서 상기 제2 마킹 라인이 왕복 스캐닝될 때에, 상기 제1 마킹 라인의 제1 종점과 상기 제2 마킹 라인의 제2 시점 사이의 제1 거리가, 상기 제1 마킹 라인의 제1 시점과 상기 제2 마킹 라인의 제2 종점 사이의 제2 거리보다 길게 되도록, 또는 상기 제2 마킹 라인의 제2 시점측에 조사되는 레이저빔의 레이저 출력 파워가 상기 제2 마킹 라인의 제2 종점측에 조사되는 레이저빔의 레이저 출력 파워보다 낮게 되도록 조정하는 단계와, 상기 제1 및 제2 마킹 라인의 각각의 마킹 위치와 그 제1 및 제2 마킹 라인의 마킹 순서를 포함하는 마킹 명령 세트를 생성하는 단계를 포함한다.
다른 실시형태에 따르면, 열가역 기록 매체에 레이저빔을 조사하여 그 열가역 기록 매체 상에 대상 화상을 마킹하는 마킹 장치를 제어하기 위한 명령 세트를 포함하는 마킹 제어 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체를 제공하며, 이 프로그램은 프로세서에 의해 실행될 때에, 컴퓨터로 하여금, 상기 대상 화상을 서로 인접한 제1 마킹 라인과 제2 마킹 라인으로 분할하고, 인접한 제1 및 제2 마킹 라인의 각각의 마킹 위치를 결정하도록 구성되는 마킹 위치 결정 유닛과, 상기 제1 마킹 라인이 마킹되는 방향과 반대의 방향으로 상기 제2 마킹 라인이 마킹되게 대상 화상을 마킹하기 위해 인접한 제1 및 제2 마킹 라인의 마킹 순서를 결정하도록 구성되는 마킹 순서 결정 유닛과, 상기 제1 마킹 라인이 최초로 스캐닝되고 그 제1 마킹 라인에 후속해서 상기 제2 마킹 라인이 왕복 스캐닝될 때에, 상기 제1 마킹 라인의 제1 종점과 제2 마킹 라인의 제2 시점 사이의 제1 거리가, 상기 제1 마킹 라인의 제1 시점과 상기 제2 마킹 라인의 제2 종점 사이의 제2 거리보다 길게 되게, 또는 상기 제2 마킹 라인의 제2 시점측에 조사되는 레이저빔의 레이저 출력 파워가 상기 제2 마킹 라인의 제2 종점측에 조사되는 레이저빔의 레이저 출력 파워보다 낮게 되게 조정하도록 구성되는 조정 유닛과, 상기 제1 및 제2 마킹 라인의 각각의 마킹 위치와 그 제1 및 제2 마킹 라인의 마킹 순서를 포함하는 마킹 명령 세트를 생성하도록 구성되는 마킹 명령 생성 유닛으로서 기능하게 하는 것이다.
첨부하는 도면을 참조하면 이하의 상세한 설명으로부터 실시형태의 다른 목적 및 추가 특징이 명확해질 것이다.
도 1은 서멀 재기록 가능 매체의 발색/탈색 원리를 설명하기 위한 도면이다.
도 2a, 도 2b 및 도 2c는 이전 라인과 일부 중복하여 후속 마킹되는 마킹 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 3a와 도 3b는 왕복 스캐닝으로 라인을 마킹하는 마킹 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 4a는 화상을 기록 또는 소거하기 위한 종래 기술의 레이저빔 스캐닝 방법의 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 4b는 화상을 기록 또는 소거하기 위한 종래 기술의 레이저빔 스캐닝 방법의 다른 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 4c는 화상을 기록 또는 소거하기 위한 종래 기술의 레이저빔 스캐닝 방법의 다른 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 5a는 제3 실시형태에 따라 화상을 기록 또는 소거하기 위한 레이저빔 스캐닝 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 5b는 제4 실시형태에 따라 화상을 기록 또는 소거하기 위한 레이저빔 스캐닝 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 제1 실시형태에 따른 레이저 조사 장치(1)를 도시하는 구성 블록도이다.
도 7은 제1 실시형태에 따른 마킹 제어 장치(4)를 도시하는 구성 블록도이다.
도 8은 제1 실시형태에 따른 마킹 제어 장치에 이용되는 마킹 데이터 구조의 일례를 도시하는 도면이다.
도 9는 제1 실시형태에 따른 마킹 제어 장치에 이용되는 제어 데이터 구조의 일례를 도시하는 도면이다.
도 10은 제1 실시형태에 따른 마킹 제어 장치에 의해 수행되는 마킹 데이터 생성 프로세스를 나타내는 흐름도이다.
도 11은 제1 실시형태에 따른 마킹 제어 장치에 이용되는, 단위 라인 식별자와 레이저 파워를 연관시키는 데이터의 일례를 도시하는 도면이다.
도 12a, 도 12b 및 도 12c는 제1 실시형태에 따른 마킹 제어 장치에 의해 생성되는 마킹 데이터에 기초한 마킹 방법을 각각 설명하기 위한 도면이다.
도 13은 제1 실시형태에 따른 변형된 마킹 제어 장치에 의해 생성되는 마킹 데이터에 기초한 마킹 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 14는 제2 실시형태의 마킹 제어 장치를 도시하는 구성 블록도이다.
도 15a, 도 15b 및 도 15c는 제2 실시형태에 따른 마킹 제어 장치에 의해 생성되는 마킹 데이터에 기초한 마킹 방법을 각각 설명하기 위한 도면이다.
도 16은 제2 실시형태에 따른 마킹 제어 장치에 의해 실행되는 마킹 데이터 생성 프로세스를 나타내는 흐름도이다.
도 17a는 실시형태에 따른 열가역 기록 매체의 층구조의 일례를 도시하는 개략 단면도이다.
도 17b는 실시형태에 따른 열가역 기록 매체의 층구조의 다른 예를 도시하는 개략 단면도이다.
도 17c는 실시형태에 따른 열가역 기록 매체의 층구조의 또 다른 예를 도시하는 개략 단면도이다.
도 18은 RF-ID 태그의 일례를 도시하는 개략도이다.
도 19a는 열가역 기록 매체의 발색/탈색 특성을 나타내는 그래프이다.
도 19b는 열가역 기록 매체의 발색/탈색 메카니즘을 나타내는 개략도이다.
도 20은 실시형태에 따른 화상 처리 장치를 도시하는 개략도이다.
도 21a는 실시예에서 수행된 화상을 기록 또는 소거하기 위한 레이저빔 스캐닝 방법의 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 21b는 실시예에 수행된 화상을 기록 또는 소거하기 위한 레이저빔 스캐닝 방법의 다른 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 22a는 비교예에서 수행된 화상을 기록 또는 소거하기 위한 레이저빔 스캐닝 방법의 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 22b는 비교예에서 수행된 화상을 기록 또는 소거하기 위한 레이저빔 스캐닝 방법의 다른 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 22c는 비교예에 수행된 화상을 기록 또는 소거하기 위한 레이저빔 스캐닝 방법의 또 다른 예를 설명하기 위한 도면이다.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시형태들에 대해 설명한다.
첨부 도면을 참조하여 마킹 제어 장치, 레이저 조사 장치, 마킹 제어 방법, 및 마킹 제어 프로그램을 기록한 기록 매체의 바람직한 실시형태에 대해서 아래에 설명한다.
여기서, "대상 화상"이란 용어는 기록 매체 상에 기록 또는 마킹되어야 하는 문자, 숫자, 기호, 및 그래픽을 비롯한 임의의 마크를 의미한다.
"선분"이란 용어는 각각 미리 정해진 좌표를 갖는 2개의 미리 정해진 점들 사이에 형성된 부분을 의미한다. 그 부분은 문자 등의 대상 화상의 부분을 형성한다. 선분은 직선의 일부를 나타낼 뿐만 아니라, 곡선의 일부도 나타내며, 선분은 소정의 굵기를 갖는다.
실시형태에 따른 마킹 제어 장치에서는, 대상 화상이 복수의 라인으로 분할되어 각 라인을 마킹(묘화)함으로써 대상 화상이 완성된다. "라인"이란 시점부터 종점까지 레이저빔을 인가하여 기록되는 문자 또는 그래픽의 원 스트로크(one stroke)를 나타낸다. "라인"은 시점과 종점 사이에 기록된 일련의 스트로크를 구성할 수 있다. 스트로크는 JIS 또는 ISO 등의 공적 기관이 정하는 "원 스트로크"와 같거나 다를 수 있다.
"마킹 순서"라는 용어는 2가지 의미를 포함하는데, 그 중 하나는 어느 쪽의 라인이 먼저 마킹되는 지를 비롯한 마킹될 라인의 순서이고, 다른 하나는 마킹될 복수의 타깃 화상의 순서이다.
[제1 실시형태]
도 6은 제1 실시형태에 따른 레이저 조사 장치(1)를 도시하는 구성도이다.
제1 실시형태에 따른 레이저 조사 장치(1)는 레이저빔을 출사하도록 레이저 장치(2), 이 레이저 장치(2)로부터 출사된 레이저빔을 열가역 재기록 매체(100)에 스캐닝하도록 구성되는 스캐너 장치(3), 및 레이저 조사 장치(1)의 각 구성요소를 구동 제어하도록 구성되는 마킹 제어 장치(4)를 포함한다. 레이저 조사 장치(1)는 외부 호스트 컴퓨터(200)로부터 수신된 마킹 명령에 기초하여 재기록 가능 매체(100)에 레이저빔을 스캐닝하여 그 재기록 가능 매체(100) 상에 대상 화상을 마킹한다.
레이저 장치(2)는 마킹 제어 장치(4)로부터 수신된 명령에 기초하여 레이저빔을 출사하도록 구성된다. 레이저 장치(2)는 반도체 레이저(즉, 레이저 다이오드, LD) 장치, YAG 레이저 장치, 또는 이산화탄소 가스 레이저 장치일 수 있지만, 이들 중에서, 레이저 파워 제어가 상대적으로 용이하기 때문에 반도체 레이저(즉, 레이저 다이오드, LD) 장치가 바람직하다.
스캐너 장치(3)는 각각 레이저빔을 편향시키기 위한 가동 미러로 구성되는 X축 갈바노 미러(galvanometer mirror)(11) 및 Y축 갈바노 미러(12)와, fθ 렌즈(13)를 포함한다.
X축 갈바노 미러(11)는 검류계(14)에 의해 구동되어 X축 방향으로 레이저빔을 스캐닝한다. Y축 갈바노 미러(12)는 검류계(15)에 의해 구동되어 Y축 방향으로 레이저빔을 스캐닝한다.
검류계(14)에는 X축 서보 드라이버(16)가 접속되고, 검류계(15)에는, Y축 서보 드라이버(17)가 접속된다. X축 서보 드라이버(16) 및 Y축 서보 드라이버(17)는 마킹 제어 장치(4)로부터 수신된 각각의 명령값에 기초하여 X축 갈바노 미러(11) 및 Y축 갈바노 미러(12)의 각도를 각각 제어하는 구동 회로이다. X축 서보 드라이버(16) 및 Y축 서보 드라이버(17)는 X축 갈바노 미러(11) 및 Y축 갈바노 미러(12) 각각의 각도 센서(도시 생략)로부터 취득된 위치 신호를 마킹 제어 장치(4)로부터 수신된 각각의 명령값과 비교한 다음, 그 비교 결과의 에러를 최소화하도록 각각의 구동 신호를 검류계(14, 15)에 송신한다.
fθ 렌즈(13)는 X축 갈바노 미러(11) 및 Y축 갈바노 미러(12)에 의해 편향된 레이저빔을 재기록 가능 매체(100)에 집광시키면서 X축 갈바노 미러(11) 및 Y축 갈바노 미러(12)의 변위각을, 그 각각의 변위각이 집광 스폿의 변위 거리와 비례하도록 보정한다.
전술한 구성을 갖는 스캐너 장치(3)는 레이저 장치(2)로부터 출사된 레이저빔을 X축 갈바노 미러(11)에 의해 편향시키고, 또 X축 갈바노 미러(11)에 의해 편향된 레이저빔을 Y축 갈바노 미러(12)에 의해 편향시켜서, Y축 갈바노 미러(12)에 의해 편향된 레이저빔이 fθ 렌즈(13)를 통해 재기록 가능 매체(100) 상에 조사되게 한다. 이 프로세스에서는, X축 갈바노 미러(11)와 Y축 갈바노 미러(12)의 각각의 각도를 적절하게 변경함으로써, 레이저빔을 2차원으로 스캐닝할 수 있다.
마킹 제어 장치(4)는 ASIC(도시 생략)이나 CPU(도시 생략) 등의 처리 장치와, 그 마킹 제어 장치(4)의 동작을 제어하기 위한 미리 정해진 프로그램이 저장된 ROM(도시 생략)과, 처리 장치의 작업 영역으로서 이용되는 RAM 등의 기억 장치를 포함한다. 처리 장치와 기억 장치는 컴퓨터를 구성한다. 마킹 제어 장치(4)에는, 호스트 컴퓨터(200), 레이저 장치(2), X축 서보 드라이버(16), 및 Y축 서보 드라이버(17)가 전기적으로 접속된다.
레이저 장치(2), X축 갈바노 미러(11), Y축 갈바노 미러(12), fθ 렌즈(13), 검류계(14), 검류계(15), X축 서보 드라이버(16), 및 Y축 서보 드라이버(17)는 레이저 조사 장치(1)의 마킹 장치를 구성한다.
도 7은 제1 실시형태에 따른 마킹 제어 장치(4)를 도시하는 구성 블록도이다.
마킹 제어 장치(4)는 기억 장치에 저장된 프로그램 및 처리 장치와 협동하여, 도 7에 도시하는 바와 같이, 호스트 인터페이스부(20), 마킹 데이터 생성부(30), 제어 데이터 생성부(40), 제어 데이터 출력부(50), 갈바노 미러 제어 신호 생성부(60), 레이저 파워 제어 신호 생성부(70), 및 레이저 출사 제어 신호 생성부(80)의 각 기능을 구현한다.
또한, 마킹 제어 장치(4)는 처리 장치와 기억 장치에 저장된 프로그램과 협동하여, 제어 데이터 생성부(40), 제어 데이터 출력부(50), 갈바노 미러 제어 신호 생성부(60), 레이저 파워 제어 신호 생성부(70), 및 레이저 출사 제어 신호 생성부(80)를 포함하는 마킹 명령 생성 유닛의 기능으로서 레이저 출사부(90)를 구현한다.
호스트 인터페이스부(20)는 호스트 컴퓨터(200)로부터 마킹 명령을 수신하도록 구성된다. 대상 화상이 바코드라면, 마킹 명령은 바코드의 종류를 나타내는 식별자와, 바코드의 선분의 마킹 위치(양단의 좌표) 및 사이즈를 포함하는 데이터로 구성된다. 호스트 인터페이스부(20)는 마킹 명령의 종료를 나타내는 코드를 수신할 때 마킹 데이터 생성부(30)에 마킹 명령을 송신한다.
마킹 데이터 생성부(30)는 마킹 위치 결정부(31), 마킹 순서 결정부(32), 레이저 파워 조정부(33), 및 마킹 속도 조정부(34)를 포함하며, 마킹 명령에 포함된 바코드를 나타내는 데이터를 적절히 인코딩해서 마킹 데이터를 생성하도록 구성된다. 마킹 데이터는 재기록 가능 매체(100) 상에서의 바코드의 복수의 선분의 위치에 관한 정보(좌표 데이터), 선분의 마킹 순서, 레이저 파워, 마킹 속도, 및 레이저의 점등 또는 소등을 포함하는 제어 플래그를 포함한다.
마킹 위치 결정부(31)는 마킹 명령에 기초하여, 재기록 가능 매체(100) 상에서의 바코드의 복수의 라인의 위치(좌표 데이터)를 결정하도록 구성되는 마킹 위치 결정 유닛이다. 마킹 순서 결정부(32)는 바코드의 각 선분의 마킹 순서를 결정하도록 구성되는 마킹 순서 결정 유닛이다. 레이저 파워 조정부(33)는 각 선분을 마킹하기 위한 레이저 파워를 조정하고 레이저 점등/소등을 설정하도록 구성되는 레이저 파워 조정 유닛이다. 마킹 속도 조정부(34)는 재기록 가능 매체(100)에 대상 화상을 마킹하는 마킹 속도[즉, X축 갈바노 미러(11) 및 Y축 갈바노 미러(12)의 각각의 구동 속도]를 조정하도록 구성된다.
마킹 제어 장치(4)는 호스트 컴퓨터(200)로부터 마킹 명령을 수신하고, 대상 화상을 복수의 선분으로 정의함으로써 마킹 데이터를 생성한 다음, X축 갈바노 미러(11) 및 Y축 갈바노 미러(12)의 각각의 위치를 제어하고, 레이저 장치(2)로부터 출사된 레이저빔의 출사 시간 및 출사 파워를 제어하여, 재기록 가능 매체(100)에 대상 화상을 마킹하게 한다.
도 8은 제1 실시형태에 따른 마킹 제어 장치(4)에 이용되는 마킹 데이터 구조의 일례를 나타내는 도면이다.
마킹 데이터는 복수의 단위 마킹 데이터부를 포함한다. 도 8에 나타내는 바와 같이, 단위 마킹 데이터(D1)는 레이저빔의 이동점의 좌표(X 좌표, Y 좌표)를 지정하기 위한 좌표 데이터부(D1a), 레이저빔의 출력 파워를 설정하기 위한 레이저 파워 계수부(D1b), 레이저빔의 출력 속도를 설정하기 위한 레이저 속도 계수부(D1b), 및 레이저빔이 지정 좌표에 도달하기 전에 레이저빔을 점등 또는 소등으로 설정하기 위한 제어 플래그부(D1c)를 포함한다.
제1 실시형태에서는 단위 마킹 데이터(D1)가 8바이트의 데이터이다. 좌표 데이터부(D1a)의 X 좌표는 2바이트의 부호 있는 2진 데이터를 포함하고, 좌표 데이터부(D1a)의 Y 좌표는 2바이트의 부호 있는 2진 데이터를 포함한다. 레이저 파워 계수부(D1b)는 레이저빔의 출력 파워를 기준 출력에 기초하여 천분율로 설정하는데 이용된다. 제어 플래그부(D1c)는 지정 좌표가 최후의 좌표인지를 나타내는 최종 좌표 플래그와, 레이저빔의 소등 또는 점등을 나타내는 레이저빔 플래그를 포함한다. 최종 좌표 플래그는, 예컨대 15번째 비트의 데이터로서 기술될 수 있는데, 단위 마킹 데이터(D1)의 후속 데이터가 없는 경우에는 "1"로 설정되고, 단위 마킹 데이터(D1)에 후속되는 어떤 데이터가 있고 단위 마킹 데이터(D1)가 최종 데이터가 아니라면 "0"으로 설정된다. 레이저빔 플래그는 14번째 비트의 데이터로서 기술될 수 있는데, 레이저빔이 소등될 경우에는 "0"으로 설정되고, 레이저빔이 점등될 경우에는 "1"로 설정된다. 전술한 바와 같이, 제어 플래그부(D1c)는 바코드의 각 선분을 마킹하기 위한 마킹 동작과, 선분을 마킹하는 동안에 선분을 연결하지 않기 위한 점프 동작(무출사 동작)에 대한 명령을 포함한다.
마킹 데이터 생성부(30)는 마킹 데이터 생성 시에, 생성된 마킹 데이터를 제어 데이터 생성부(40)에 송신한다.
제어 데이터 생성부(40)는 각각의 미리 정해진 속도로 X축 갈바노 미러(11) 및 Y축 갈바노 미러(12)를 이동시키고, 미리 정해진 타이밍에 레이저를 점등 또는 소등하며, 마킹 데이터에 기초하여, 미리 정해진 타이밍에 레이저 파워를 변경하기 위한 제어 데이터를 생성한다. X축 갈바노 미러(11) 및 Y축 갈바노 미러(12)를 정속으로 이동시키기 위해서는, 속도 타이밍마다 마킹 데이터의 좌표 사이에서 이들을 이동시키는 데에 정밀한 명령이 필요할 수 있고, X축 갈바노 미러(11) 및 Y축 갈바노 미러(12)의 가능한 추종 지연과 레이저 장치(2)의 응답 특성을 고려하여, 레이저 출사 타이밍을 X축 갈바노 미러(11) 및 Y축 갈바노 미러(12)의 지정 위치에 기초해서 지연시킬 수 있다. 또한, 제어 데이터 생성부(40)는 재기록 가능 매체(100) 상에서 마킹 데이터의 전체 마킹 위치를 적절한 위치로 이동시키는 오프셋 처리를 수행한다. 레이저 조사 장치(1)는 마킹 속도나 레이저 출사 타이밍을 위한 표준값을 포함하지만, 이들 값은 외부로부터 변경될 수도 있다.
도 9는 제1 실시형태에 따른 마킹 제어 장치(4)에 이용되는 제어 데이터 구조의 일례를 나타내는 도면이다.
제어 데이터는 후술하는 DA 컨버터에 값을 설정하기 위하여 마킹 데이터로부터 변경된 값이다. 이 변경된 값을 준비하여 데이터 출력 속도를 가속화시킬 수 있다. 제어 데이터는 복수의 단위 제어 데이터(D2)를 포함한다. 도 9에 나타내는 바와 같이, 복수의 단위 제어 데이터(D2)는 X 출력 파워부(D2a), Y 출력 파워부(D2b), 출력 파워 설정부(D2c), 데이터 간격부(D2d), 및 제어 플래그부(D2e)를 포함한다. X 출력부(D2a)는 X축 갈바노 미러(11)의 위치 제어값을 지정하는데 이용되고, Y 출력부(D2b)는 Y축 갈바노 미러(12)의 위치 제어값을 지정하는데 이용되며, 출력 파워 설정부(D2c)는 레이저빔의 출력 파워에 대한 출력 파워 제어값을 지정하는데 이용되고, 데이터 간격부(D2d)는 현재 단위 제어 데이터(D2)와 후속 단위 제어 데이터(D2) 사이의 간격을 기술하는데 이용된다. 제어 플래그부(D1c)는 레이저 출사 플래그, X/Y 출력 지정 플래그, 출력 파워 지정 플래그, 및 종료 플래그를 포함한다. 레이저 출사 플래그는 15번째 비트의 데이터로서 기술될 수 있는데, 레이저빔이 점등될 경우에 "1"로 설정된다. X/Y 출력 지정 플래그는 14번째 비트의 데이터로서 기술될 수 있는데, X축 갈바노 미러(11) 및 Y축 갈바노 미러(12)에 대한 위치 제어값이 출력될 경우에 "1"로 설정된다. 출력 파워 지정 플래그는 13번째 비트의 데이터로서 기술되는데, 레이저빔의 출력 파워값이 출력될 경우에 "1"로 설정된다. 종료 플래그는 12번째 비트의 데이터로서 기술될 수 있는데, 현재 단위 제어 데이터(D2)가 최종 단위 제어 데이터(D2)일 경우에 "1"로 설정된다.
제어 데이터 생성부(40)는 제어 데이터 생성 시에, 생성된 제어 데이터를 제어 데이터 출력부(50)에 송신한다.
제어 데이터 출력부(50)는 제어 데이터의 첫번째 단위 제어 데이터를 수신하면, 마킹 개시 명령이 입력될 때까지 대기한다. 제어 데이터 출력부(50)는 단위 제어 데이터의 수신과 동시에 마킹을 시작하도록 구성될 수도 있지만, 기본적으로는 재기록 가능 매체(100)가 컨베이어 컨트롤러 등의 별도의 장치에 의해 이동하기 때문에 외부로부터 마킹 개시 명령을 수신한 후에 마킹을 시작한다.
제어 데이터 출력부(50)가 마킹을 시작할 경우, 제어 데이터 출력부(50)는 후속 단위 제어 데이터를 출력하기 위한 타이밍을 생성하기 위해서, 단위 제어 데이터를 판독한 직후에 각각의 데이터 간격을 마킹 제어 장치(4) 내의 CPU 타이머에 설정한다. 따라서, 후처리가 타이밍차를 포함하더라도 출력 타이밍을 안정시킬 수 있다. 다음에, 단위 제어 데이터의 레이저 출사 플래그값이 레이저 출사 제어 신호 생성부(80)에 출력된다. 이 프로세서에서, X/Y 출력 지정 플래그가 온이면, 단위 제어 데이터의 X 출력 파워부(D2a)와 Y 출력 파워부(D2b)의 각각의 값이 갈바노 미러 제어 신호 생성부(60)로 출력된다. 출력 파워 지정 플래그가 온이면, 출력 파워 설정부(D2c)의 값이 레이저 파워 제어 신호 생성부(70)로 출력된다. 이에, 1 사이클의 제어 데이터 출력이 완료된다. 그리고, 제어 데이터 출력부(50)는 타이머 인터럽트 대기와 후속 제어 데이터 출력을 반복한다. 종료 플래그가 온이면, 제어 데이터 출력부(50)가 마킹을 종료한다.
갈바노 미러 제어 신호 생성부(60)는 16비트 분해능을 갖는 DA 컨버터의 2 채널을 포함한다. DA 컨버터에는 각각의 X축 서보 드라이버(16)와 Y축 서보 드라이버(17)가 접속된다. 레이저 파워 제어 신호 생성부(70)는 16비트 분해능을 갖는 DA 컨버터의 1 채널을 포함한다. DA 컨버터에는 레이저 장치(2)가 접속된다. 레이저 출사 제어 신호 생성부(80)는 2진 데이터 신호 포트이며, 레이저 장치(2)에 접속된다.
전술한 바와 같이, 레이저 출사부(90)는 제어 데이터 생성부(40), 제어 데이터 출력부(50), 갈바노 미러 제어 신호 생성부(60), 레이저 파워 제어 신호 생성부(70), 및 레이저 출사 제어 신호 생성부(80)를 포함한다. 이 레이저 출사부(90)는 마킹 데이터에 기초하여 X축 갈바노 미러(11) 및 Y축 갈바노 미러(12)를 구동하고, 레이저빔의 대응 출력 파워에 기초하여 레이저빔을 재기록 가능 매체(100)에 조사한다.
이에, 레이저 조사 장치(1)는 마킹 데이터에 기초하여 X축 갈바노 미러(11) 및 Y축 갈바노 미러(12)를 구동하고, 재기록 가능 매체(100)에 레이저빔을 조사하여 재기록 가능 매체(100)에 대상 화상을 마킹한다.
다음에, 제1 실시형태에 따른 마킹 제어 장치(4)에 의해 실행되는 마킹 데이터 생성 프로세스에 대해 설명한다.
도 10은 제1 실시형태에 따른 마킹 제어 장치(4)에 의해 실행되는 마킹 데이터 생성 프로세스를 나타내는 흐름도이다.
마킹 데이터 생성부(30)는 마킹 명령에 기초하여, 재기록 가능 매체(100) 상에서의 바코드의 복수의 선분의 위치(좌표 데이터)를 결정한다(단계 S1). 구체적으로, 단계 S1은 마킹 데이터 생성부(30)의 마킹 위치 결정부(31)에 의해 실행된다.
계속해서, 마킹 데이터 생성부(30)는 바코드의 선분의 마킹 순서를 결정한다(단계 S2). 구체적으로, 단계 S2는 마킹 데이터 생성부(30)의 마킹 순서 결정부(32)에 의해 실행되고, 마킹 순서 결정부(32)는 각 라인마다 바코드의 복수의 선분의 마킹 순서를 결정한다. 제1 실시형태에 따른 마킹 제어 장치(4)에서는, 현재 마킹 라인의 마킹 방향을 현재 마킹 라인 직전에 마킹된 인접 라인의 마킹 방향과 반전시켜서 서로 인접한 라인을 마킹하도록 각 라인의 선분의 마킹 순서가 결정된다. 즉, 서로 인접한 라인들은 서로 반대의 마킹 방향으로 마킹된다.
"서로 인접한 라인"은 서로 인접하게 배열된 것뿐만 아니라 인접한 라인들의 중복 부분도 포함하는 것이다.
마킹 데이터 생성부(30)는 선분을 마킹하기 위한 레이저빔의 출력 파워를 조정하고 레이저빔의 점등/소등을 설정한다(단계 S3). 구체적으로, 단계 S3은 마킹 데이터 생성부(30)의 레이저 파워 조정부(33)에 의해 실행되며, 레이저 파워 조정부(33)는 각 라인마다 바코드의 각 선분의 마킹 시점과 마킹 종점 사이에서 레이저빔의 출력 파워를 결정(설정)한다.
단계 S3에서는, 제1 라인의 선분의 마킹 개시 위치부터 마킹 종료 위치까지 마킹하기 위해 같은 레이저 출력(예컨대, 정격 파워 출력)이 설정된다. 그러나, 제2 라인 이후부터는, 선분을 단위 선분으로 분할하여, 단위 선분의 마킹 개시 위치부터 마킹 종료 위치까지 마킹할 때 레이저 출력 파워를 단위 선분마다 상승시킬 수 있다. 예컨대, 제2 라인 이후부터는 1 선분이 10 단위 선분으로 분할되면, 대응하는 단위 선분에 대해 레이저 출력 파워가 천분율로 820, 840, 860, 880, 900, 920, 940, 960, 980, 1000으로 단계적으로 상승하도록 레이저 출력 파워를 설정할 수 있다. 즉, 마킹 개시 위치에서의 레이저 출력 파워가 레이저 장치(2)의 최대 출력 파워(정격 출력 파워)의 840/1000이고, 마킹 종료 위치에서는 최대 출력 파워의 1000/1000까지 단계적으로 상승하도록 레이저 출력 파워가 설정된다.
도 11에 도시하는 바와 같이, 전술한 레이저 출력 파워의 설정은 각 단위 선분의 식별자와, 대응하는 단위 선분에 연관된 레이저 출력 파워를 갖는 테이블의 데이터를 참조하는 레이저 파워 조정부(33)에 의해 설정될 수 있다. 도 11의 데이터에서는, 1 선분이 10 단위 선분으로 분할되고, 각 단위 선분에는 그 선분의 마킹 개시 위치부터 마킹 종료 위치까지 일련의 번호가 주어진다.
그러므로, 제1 실시형태에서는, 제2 라인 이후부터, 재기록 가능 매체(100)에 조사된 레이저 출력 파워가 각 라인의 선분의 마킹 개시 위치부터 마킹 종료 위치까지 각 단위 선분에 대해 단계적으로 상승한다.
계속해서, 마킹 데이터 생성부(30)는 바코드의 각 선분의 마킹 속도를 설정한다(단계 S4). 구체적으로, 단계 S4는 마킹 데이터 생성부(30)의 마킹 속도 조정부(34)에 의해 실행되고, 마킹 속도 조정부(34)는 각 라인의 각 선분(즉, 단계 S3에서 얻어진 10개의 단위 선분을 포함하는 하나의 선분)의 마킹 개시 위치부터 마킹 종료 위치까지 마킹 속도를 결정한다. 제1 실시형태에서는 마킹 속도가 천분율로 1000에 설정된다.
이어서, 마킹 데이터 생성부(30)는 마킹 데이터를 생성한다(단계 S5). 이에, 도 8에 도시하는 마킹 데이터가 각 단위 선분마다 생성된다.
계속해서, 마킹 데이터 생성부(30)는 모든 라인의 모든 선분에 대해 마킹 데이터가 생성되었는지의 여부를 판정한다(단계 S6). 즉, 단계 S6에서는, 도 8에 나타내는 마킹 데이터가 모든 라인의 모든 선분에 대해 생성되었는지의 여부가 판정된다.
단계 S6에서, 마킹 데이터 생성부(30)가 모든 라인의 모든 선분에 대해 마킹 데이터가 생성되지 않았다고 판정하면, 마킹 데이터 생성부(30)는 현재의 프로세스를 단계 S3으로 리턴시킨다. 이에, 단계 S3과 단계 S6 사이의 프로세스들이 반복 실행되어, 모든 라인의 모든 선분에 대해 레이저 출력 파워와 마킹 속도가 설정된다.
단계 S6에서, 마킹 데이터 생성부(30)가 모든 라인의 모든 선분에 대해 마킹 데이터가 생성되었다고 판정하면, 생성된 마킹 데이터는 도 9에 나타내는 제어 데이터로 변환됨으로써, 마킹 동작이 수행된다.
도 12a, 도 12b 및 도 12c는 제1 실시형태에 따라 마킹 제어 장치(4)에 의해 생성되는 마킹 데이터에 기초한 마킹 방법을 각각 설명하기 위한 도면이다.
제1 실시형태에 따른 마킹 제어 장치(4)에 의해 생성되는 마킹 데이터에 있어서, 현재 마킹 라인의 마킹 방향을 그 현재 마킹 라인 직전에 마킹된 인접 라인의 마킹 방향과 반전시켜서 서로 인접한 라인들을 마킹하도록 각 라인의 선분의 마킹 순서가 결정된다. 이에, 서로 인접한 라인들은 도 12a의 실선 화살표가 나타내는 바와 같이 X축 방향에 기초하여 상호 반대(역)의 마킹 방향으로 마킹된다. 즉, 제1 실시형태에서, 대상 화상의 서로 인접한 라인은 그 인접한 라인의 한쪽으로부터 다른쪽으로 마킹 방향을 반전시켜 마킹된다.
도 12a의 실선 화살표는 선분을 마킹하는 위치 및 방향을 나타낸다. 실선 화살표의 기점은 마킹 개시 위치를 가리키고, 실선 화살표의 선단은 선분의 마킹 종료 위치를 가리킨다. 또한, Y축 방향의 파선 화살표는 점프(무출사 동작)을 가리킨다. 제1 실시형태에 따른 마킹 제어 장치(4)에서는 인접한 라인들의 마킹 동작 사이에 대기 시간이 삽입되지 않는다.
또한, 제1 실시형태에 따른 마킹 제어 장치(4)에서는, 제1 라인의 선분을 마킹 개시 위치부터 마킹 종료 위치까지 마킹하는 동안 레이저 출력 파워가 일정하다. 그러나, 제2 라인 이후부터, 연속되는 단위 선분에 대해, 각 라인의 선분의 마킹 개시 위치부터 마킹 종료 위치까지 레이저 출력 파워가 단계적으로 상승하도록 레이저 출력 파워가 설정된다. 따라서, 도 12b에 도시하는 바와 같이, 각 라인의 선분의 마킹 개시 위치부터 마킹 종료 위치까지 단위 선분마다 선분의 굵기가 단계적으로 상승한다.
전술한 마킹 방법은 도 12c에 도시하는 다음과 같은 타임차트에 따라 실행된다. 도 12c에서, X 좌표 방향의 빔 속도는 X축 방향의 마킹 속도를 나타낸다. 제1 라인부터 제5 라인의 모든 선분에 대해, X 좌표 방향의 빔 속도를 같은 속도로 시간에 따라 일정하게 설정한다. 도 12c에 도시하는 바와 같이, 선분 사이의 간격에서는 X 좌표 방향의 빔 속도가 0이다. X 좌표 방향의 빔 속도가 0인 간격은 도 12a의 파선 화살표가 가리키는 간격 점프(무출사 동작)에 해당한다.
레이저 출력 파워는 제1 라인의 선분의 마킹 개시 위치부터 마킹 종료 위치까지 일정하다(1000/1000). 그러나, 연속되는 단위 선분에 대해 제2 라인부터 제5 라인의 각 선분의 마킹 개시 위치부터 마킹 종료 위치까지는 시간 경과에 따라 레이저 출력 파워가 820/1000부터 1000/1000까지 단계적으로 상승하도록 레이저 출력 파워가 설정될 수 있다.
전술한 마킹 방법에 의해 결정된 X 좌표 위치와 Y 좌표 위치는 도 12c에 도시하는 바와 같다.
도 12b를 참조하면, 제1 라인의 선분의 X축 방향의 플러스(+) 방향에의 마킹이 완료될 경우, 제2 라인의 선분이 X축 방향의 마이너스(-) 방향으로 마킹된다. 이 때, 그 선분의 마킹 종료 위치(도 12b의 X축 방향의 우단)에서의 레이저빔 조사에 의해 발생하는 잔존 열이 제1 라인의 선분의 마킹 개시 위치(도 12b에서 X축 방향의 좌단)에서의 잔존 열보다 높다.
그러나, 제1 실시형태에 따른 마킹 제어 장치(4)에서는, 제2 라인의 선분(제2 선분)이 X축 방향의 마이너스(-) 방향으로 마킹될 때에, 레이저 출력 파워는 연속되는 단위 선분에 대해 제2 선분의 마킹 개시 위치(도 12b의 X축 방향의 우단)부터 마킹 종료 위치(도 12b의 X축 방향 좌단)까지 단계적으로 상승한다. 따라서, 제2 선분의 마킹 개시 위치와 마킹 종료 위치에서의 열에너지가 조화될 수 있다. 제2 라인과 제3 라인의 선분들 사이, 제3 라인과 제4 라인의 선분들 사이, 제4 라인과 제5 라인의 선분들 사이의 간격에 있어서 대응하는 선분의 마킹 개시 위치에서와 마킹 종료 위치에서의 열에너지가 조화될 수 있다.
따라서, 전술한 도 3b에 도시한 종래 기술에서 발생하는 색 변이가 제어될 수 있어, 색 변이 없이 대상 화상을 단색으로 채울 수 있다. 또한, 제1 실시형태에 따른 마킹 제어 장치(4)에서는, 인접한 라인들의 선분의 마킹 동작 사이에 대기 시간이 필요하지 않기 때문에, 대상 화상을 마킹하기 위한 전체 시간을 단축할 수 있다. 종래 기술에서는, 통상의 레이저 출력 파워와 비교해 레이저 출력 파워를 상승시켜 색 변이를 제어한다. 그러나, 제1 실시형태에 따른 마킹 제어 장치(4)에서는, 레이저 장치(2)의 최대 출력(정격 파워 출력)을 상승시킬 필요가 없다. 이에, 재기록 가능 매체(100)에 과도한 열이 국소적으로 축적되지 않기 때문에, 재기록 가능 매체(100)의 손상을 줄여서, 재기록 가능 매체(100)의 수명을 늘릴 수 있다.
전술한 바와 같이, 제1 실시형태에 따른 마킹 제어 장치(4)에 따르면, 현재 마킹 라인의 마킹 방향을 그 현재 마킹 라인 직전에 마킹된 인접 라인의 마킹 방향과 반전시켜서 서로 인접한 선분을 마킹할 경우, 연속되는 단위 선분에 대해 각 라인의 선분의 마킹 개시 위치부터 마킹 종료 위치까지 레이저 출력 파워를 단계적으로 상승시킨다. 따라서, 색 변이를 제어할 수 있으며, 색 변이 없이 단색으로 대상 화상 영역을 채울 수 있다. 또한, 전체 마킹 시간을 단축할 수 있고, 재기록 가능 매체(100)의 수명을 늘릴 수 있다.
전술한 바와 같이, 제1 라인의 선분을 마킹할 때에 마킹 개시 위치부터 마킹 종료 위치까지 레이저 출력 파워가 일정하고, 제2 라인 이후부터는 선분의 마킹 개시 위치부터 마킹 종료 위치까지 레이저 출력 파워가 단계적으로 상승한다. 그러나, 레이저 파워 또는 재기록 가능 매체(100)의 특성 때문에, 제1 라인의 선분을, 그 선분의 마킹 개시 위치부터 마킹 종료 위치까지 레이저 출력 파워를 점차 상승시키면서 색 변이 없이 마킹한다면, 제1 라인의 선분의 마킹 개시 위치부터 마킹 종료 위치까지 레이저 출력 파워가 단계적으로 상승하도록 레이저 출력 파워가 설정될 수 있다.
또한, 제1 실시형태에 따른 마킹 제어 장치(4)에서는, 제2 라인 이후부터 각 라인의 선분의 마킹 종료 위치에서의 레이저 출력 파워에 대한 마킹 개시 위치에서의 레이저 출력 파워의 비가 820/1000이다. 이 비는, 제2 라인 이후부터 각 라인의 선분 마킹 시에 마킹 개시 위치에서의 레이저 출력 파워가 마킹 종료 위치에서의 레이저 출력 파워의 대략 80%인 것이 바람직하다는 결과에 기초해서 결정된 것이다. 그러나, 마킹 개시 위치에서의 레이저 출력 파워는 상기 값에 한정되지 않는다. 마킹 개시 위치에서의 레이저 출력 파워는 레이저 장치(2)의 정격 파워 출력이나 재기록 가능 매체(100)의 열 특성에 기초해서 적절한 값으로 설정될 수 있다.
또한, 제1 실시형태에 따른 마킹 제어 장치(4)에서는, 각 라인마다 선분을 10개의 단위 선분으로 분할하고, 연속되는 단위 선분마다 레이저 출력 파워가 설정된다. 그러나, 선분의 연속되는 단위 선분에 대해 동일한 출력 파워가 설정될 수도 있다.
또, 단위 선분의 개수는 10에 한정되지 않고, 선분은 임의개의 단위 선분으로 분할될 수 있다. 또한, 각 라인의 선분이 복수의 단위 선분으로 분할될 필요는 없고, 레이저 출력 파워가 온전한 선분의 마킹 개시 위치부터 마킹 종료 위치까지 연속해서 상승할 수도 있다.
또한, 제1 실시형태에 따른 마킹 제어 장치(4)에서는, 각 라인의 선분의 마킹 개시 위치부터 마킹 종료 위치까지의 마킹 시에 레이저 출력 파워를 상승시킴으로써, 재기록 가능 매체(100)가 받는 (열)에너지를 증가시킨다. 다른 방법으로, 각 라인의 선분의 마킹 개시 위치부터 마킹 종료 위치까지 레이저 출력 파워를 일정하게 하면서 선분의 마킹 개시 위치부터 마킹 종료 위치까지의 마킹 시에 마킹 속도를 서서히 저하시킴으로써 재기록 가능 매체(100)가 받는 (열)에너지를 증가시킬 수도 있다.
도 13은 제1 실시형태에 따른 변형된 마킹 제어 장치(4)에 의해 생성되는 마킹 데이터에 기초한 마킹 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 13에 도시하는 마킹 방법에서는, 제1 라인의 선분의 마킹 시에 마킹 속도는 일정하지만(천분율로 1000/1000, 1000은 도 12c에 나타내는 동일한 마킹 속도임), 제2 라인 이후에는 마킹 개시 위치부터 마킹 종료 위치까지의 각 선분 마킹 시에 마킹 속도가 점차 저하되도록 마킹 속도를 설정한다. 또한, 제2 라인 이후부터는 마킹 개시 위치부터 마킹 종료 위치까지의 각 선분 마킹 시에 레이저 출력 파워가 일정하도록 레이저 출력 파워를 설정한다. 상기 설정은 도 11에 도시하는 표와 같은 표를 작성함으로써 구현될 수 있다. 이 표는 마킹 속도와, 그 마킹 속도와 연관된 레이저 출력 파워의 데이터를 포함한다. 이에, 상기 설정은 제2 라인 이후부터의 각 선분 마킹 시에 마킹 데이터 생성부(30)의 마킹 속도 조정부(34)가 표를 참조하게 함으로써 구현될 수 있다. 즉, 제2 라인 이후부터는 각 선분이 10개의 단위 선분으로 분할되고, 마킹 속도는 연속되는 단위 선분에 대해 설정될 수 있다. 마킹 속도는 제2 라인 이후부터 각 라인에 대해 단계적으로 선분의 연속되는 단위 선분에 점차 낮은 값으로 설정될 수 있다. 예컨대, 마킹 데이터 생성부(30)의 마킹 속도 조정부(34)는, 마킹 속도의 표준값이 천분율로 1000인 경우에, 제2 라인 이후부터는 각 선분의 마킹 개시 위치부터 마킹 종료 위치까지 단계적으로 각 단위 선분에 대해 마킹 속도가 1180, 1160, 1140, 1120, 1100, 1080, 1060, 1040, 1020, 1000으로 저하하도록 표를 참조하여 마킹 속도를 설정할 수 있다. 도 13에 도시하는 제1 실시형태에 따른 변형된 마킹 제어 장치(4)에서는 마킹 속도 조정부(34)가 조정 유닛으로서 기능한다.
전술한 바와 같이, 레이저 출력 파워를 일정하게 하면서 해당하는 단위 선분에 대해 마킹 속도를 단계적으로 저하시킴으로써, 각 선분의 마킹 개시 위치부터 마킹 종료 위치까지 재기록 가능 매체(100)가 받는 열에너지가 조화될 수 있기 때문에, 색 변이가 제어될 수 있고, 색 변이 없이 대상 화상을 단색으로 채울 수 있다. 또한, 제1 실시형태에 따른 마킹 제어 장치(4)에서는, 인접 라인들의 선분의 마킹 동작 사이에 대기 시간이 필요하지 않기 때문에, 대상 화상을 마킹하기 위한 전체 시간을 단축할 수 있다. 또한, 제1 실시형태에 따른 마킹 제어 장치(4)에서는, 레이저 출력 파워의 최대 파워를 상승시키는 일 없이 대상 화상을 마킹할 수 있기 때문에, 재기록 가능 매체(100)에 과도한 열이 국소적으로 축적되지 않음으로써, 재기록 가능 매체(100)의 수명을 늘릴 수 있다.
[제2 실시형태]
도 14는 제2 실시형태에 따른 마킹 제어 장치(204)를 도시하는 구성 블록도이다.
제2 실시형태에 따른 마킹 제어 장치(204)가 제1 실시형태에 따른 마킹 제어 장치(4)와 다른 점은, 제2 실시형태에 따른 마킹 제어 장치(204)의 마킹 데이터 생성부(230)가 마킹 위치 변경부(235)를 포함한다는 것이다. 제2 실시형태에 따른 마킹 제어 장치(204)의 마킹 위치 변경부(235) 이외의 구성요소는 제1 실시형태에 따른 마킹 제어 장치(4)의 것과 동일하기 때문에, 제1 실시형태에 따른 마킹 제어 장치(4)의 것과 동일한 구성요소에는 동일한 참조 부호를 지정하고 그에 대한 설명은 생략한다.
도 15a, 도 15b 및 도 15c는 제2 실시형태에 따른 마킹 제어 장치(204)에 의해 생성되는 마킹 데이터에 기초한 마킹 방법을 설명하기 위한 도면이다.
제2 실시형태에 따른 마킹 제어 장치(204)에 의해 실행되는 마킹 방법에서는, 제1 실시형태에 따른 마킹 제어 장치(4)에 의해 실행되는 마킹 방법과 같은 식으로, 제2 라인 이후부터, 각 라인의 각 선분이 미리 정해진 개수의 단위 선분(이 경우 10개의 단위 선분)으로 분할되고, 선분의 마킹 개시 위치부터 마킹 종료 위치까지, 연속되는 단위 선분에 대해 레이저 출력 파워가 단계적으로 상승한다. 제1 실시형태와 마찬가지로, 도 15a에서 실선 화살표의 기점은 마킹 개시 위치를 가리키고, 실선 화살표의 선단은 선분의 마킹 종료 위치를 가리킨다.
도 15a에 도시하는 바와 같이, 제2 실시형태에 따른 마킹 제어 장치(204)에서는, 제2 라인 이후부터의 선분은 Y축 방향의 마이너스(-) 방향으로 각 선분의 마킹 개시 위치를 이동(시프트)시킴으로써 마킹된다. 각 라인의 마킹 개시 위치는 마킹 위치 변경부(235)에 의해 변경된다. 구체적으로, 마킹 위치 변경부(235)는 마킹 데이터에 포함되는 각 선분의 마킹 개시 위치의 Y 좌표값을 변경한다.
제2 라인 이후부터 선분의 마킹 개시 위치를 변경하는 이유는, 제2 라인 이후부터는 선행 선분이 마킹된 후 마킹 개시 위치에서의 재기록 가능 매체(100)의 잔존열이 후속 선분의 마킹 종료 위치에서보다 높기 때문이다. 따라서, 후속 선분의 마킹 개시 위치를 선행 선분의 마킹 개시 위치에서 떨어지게 결정함으로써, 인접 선분들의 중복부 또는 주변부에서 재기록 가능 매체(100)가 받는 열량이 평형될 수 있다.
제2 라인 이후부터 각 선분의 Y축 방향의 마이너스(-) 방향에의 시프트(이동)량은 선분의 폭(Y축 방향의 폭)의 1/6∼2/3의 범위인 것이 바람직하다.
도 16은 제2 실시형태에 따른 마킹 제어 장치(204)에 의해 실행되는 마킹 데이터 생성 프로세스를 나타내는 흐름도이다.
도 16의 단계 S201 및 단계 S202는 도 10에 도시하는 단계 S1 및 단계 S2와 동일하다.
단계 S202에서 마킹 순서가 결정되면, 마킹 데이터 생성부(230)는 제2 라인 이후의 각 선분에 대해 마킹 개시 위치의 좌표를 변경한다(단계 S203). 구체적으로, 단계 S203은 마킹 데이터 생성부(230)의 마킹 위치 변경부(235)에 의해 실행되고, 마킹 위치 변경부(235)는 도 15a∼도 15c를 참조하여 전술한 바와 같이, 제2 라인 이후의 각 선분에 대해 후속 선분의 마킹 개시 위치를 선행 선분의 마킹 개시 위치로부터 떨어지게 정한다.
단계 S203에서 후속 선분의 마킹 개시 위치가 변경되면, 마킹 데이터 생성부(230)는 현재 프로세스를 단계 S204에 진행시킨다. 단계 S204 내지 단계 S208은 기본적으로 단계 S3 내지 단계 S7과 동일하지만, 단계 S206에서 생성되는 마킹 데이터에 포함되는 제2 라인 이후부터의 마킹 위치 변경부(235)에 의해 변경된 선분의 Y 좌표는 제1 실시형태의 마킹 데이터에 포함되는 제2 라인 이후부터의 선분의 Y 좌표와 다르다.
단계 S204 내지 단계 S207이 반복 실행되어, 모든 라인의 모든 선분에 대해 레이저 출력 파워와 마킹 속도가 설정되면, 생성된 마킹 데이터가 제어 데이터(도 9 참조)로 변환되어 마킹 동작이 수행된다.
전술한 바와 같이, 제2 실시형태에 따른 마킹 제어 장치(204)에서는, 서로 인접한 라인들에 대해서, 현재 마킹 라인의 마킹 방향을 현재 마킹 라인 직전에 마킹된 인접 라인의 마킹 방향과 반전시킴으로써 마킹할 경우에, 선분의 마킹 개시 위치부터 마킹 종료 위치까지 각 라인마다 단계적으로 레이저 출력 파워가 상승하고, 제2 라인 이후부터는 후속 선분의 마킹 개시 위치의 좌표값을 변경하여 라인마다 후속 선분의 마킹 개시 위치가 선행 라인의 마킹 개시 위치로부터 떨어지게 정해진다.
따라서, 재기록 가능 매체(100)가 받는 열에너지가 서로 인접한 선분의 중복부와 주변부에서 조화될 수 있다. 그 결과, 색 변이가 제어될 수 있고, 대상 화상 영역을 색 변이 없이 단색으로 칠할 수 있다. 또한, 제2 실시형태에 따른 마킹 제어 장치(204)에 따르면, 인접 라인들의 선분의 마킹 동작 사이에 대기 시간이 필요하지 않기 때문에, 대상 화상을 마킹하는 전체 시간을 단축할 수 있다. 또한, 재기록 가능 매체(100)의 수명을 늘릴 수 있다.
전술한 바와 같이, 제2 라인 이후부터는 각 선분의 마킹 개시 위치가 Y축 방향의 마이너스(-) 방향으로(선행 선분의 마킹 개시 위치로부터 떨어져서 위치하도록) 시프트된다. 그러나, 제2 라인 이후부터 Y축 방향의 마이너스(-) 방향으로의 각 선분의 마킹 개시 위치의 시프트와 함께, 각 선분의 마킹 종료 위치도 제2 라인 이후부터 시프트될 수도 있다. 즉, 제2 라인 이후부터 Y축 방향의 마이너스(-) 방향으로의 각 선분의 마킹 개시 위치의 시프트와 함께, 각 선분의 마킹 종료 위치도 제2 라인 이후부터 Y축 방향의 플러스(+) 방향으로 시프트될 수 있다. 각 선분의 마킹 개시 위치와 마킹 종료 위치는, 레이저 장치(2)의 레이저 출력 파워 또는 재기록 가능 매체(100)의 열특성에 기초하여, 각 선분의 마킹 개시 위치의 좌표와 마킹 종료 위치의 좌표에 대해 적절한 값을 선택함으로써 변경될 수 있다.
제1 및 제2 실시형태에서는 대상 화상이 바코드인 경우이다. 그러나, 제1 및 제2 실시형태의 대응하는 것에 따르면, 마킹 제어 장치(4 또는 204)에 의해 제어되는 마킹 장치가 마킹하는 대상 화상은 바코드에 한정되는 것이 아니라, 문자, 숫자, 기호 및 그래픽을 비롯한 임의의 마크일 수도 있다.
제1 실시형태나 제2 실시형태에 따른 레이저 조사 장치(1)가 실행하는 컴퓨터 프로그램은 CD-ROM, 플렉시블 디스크(FD), CD-R, DVD(Digital Versatile Disk) 등의 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체 상에 기록된 인스톨 가능 또는 실행 가능 형식의 파일로서 제공될 수 있다.
한편, 제1 실시형태 또는 제2 실시형태에 따른 레이저 조사 장치(1)가 실행하는 컴퓨터 프로그램은 인터넷 등의 네트워크를 통해 접속된 컴퓨터에 저장될 수 있고, 저장된 컴퓨터 프로그램은 네트워크를 통해 컴퓨터로부터 다운로드될 수 있다. 또한, 제1 실시형태나 제2 실시형태에 따른 레이저 조사 장치(1)가 실행하는 컴퓨터 프로그램은 인터넷 등의 네트워크를 통해 제공 또는 배포될 수도 있다.
이어서, 제3 실시형태와 제4 실시형태에 따른 마킹 제어 방법에 대해 설명한다.
[마킹 제어 방법]
제3 실시형태 또는 제4 실시형태에 따른 마킹 제어 방법은 화상 기록 프로세스와 화상 소거 프로세스 중 하나를 포함한다. 제3 실시형태나 제4 실시형태에 따른 마킹 제어 방법은 특별히 가역성 기록 매체 상에의 마킹에 한정되지 않고 다양한 목적에 따라 적절하게 선택될 수 있다. 예컨대, 마킹 제어 방법은 비가역성 기록 매체 상에 화상을 마킹하는 방법으로서 이용될 수 있다. 그러나, 제3 실시형태나 제4 실시형태에 따른 마킹 제어 방법은 열가역 기록 매체에 대해 화상을 기록 또는 소거하는 마킹 제어 방법으로서 이용되는 것이 바람직하다.
<화상 기록 프로세스>
화상 기록 프로세스에서는, 열가역 기록 매체에 레이저빔을 조사하여 가열함으로써 그 열가역 기록 매체에 레이저빔 마킹 라인이 발색 및 마킹되어 화상(즉, 대상 화상)을 형성한다.
화상 기록 프로세스에서, 레이저 출력 파워의 하한은 특별히 제한되지 않고 다양한 목적에 따라 적절하게 선택될 수 있다. 그러나, 레이저 출력 파워의 하한은 1 W 이상인 것이 바람직할 수 있고, 더 바람직하게는 3 W 이상이며, 5 W 이상이 특히 바람직하다.
레이저 출력 파워의 하한이 1 W 미만이면, 화상 기록 시간이 증가할 수 있다. 따라서, 화상 기록 시간을 단축시키기 위한 레이저의 출력 파워가 충분하지 않을 수도 있다.
마찬가지로, 레이저 출력 파워의 상한은 특별히 제한되지 않고, 다양한 목적에 따라 적절하게 선택될 수 있다. 그러나, 레이저 출력 파워의 상한은 200 W 이하인 것이 바람직할 수 있고, 더 바람직하게는 150 W 이하이며, 100 W 이하가 특히 바람직하다. 레이저 출력 파워가 200 W를 넘으면, 레이저 장치가 대형화될 수 있다.
화상 기록 프로세스에서, 열가역 기록 매체에 조사되는 레이저빔의 스캐닝 속도의 하한은 특별히 제한되지 않고, 다양한 목적에 따라 적절하게 선택될 수 있다. 그러나, 레이저빔의 스캐닝 속도의 하한은 300 ㎜/s 이상인 것이 바람직할 수 있고, 더 바람직하게는 500 ㎜/s 이상이며, 700 ㎜/s 이상이 특히 바람직하다.
레이저빔의 스캐닝 속도가 300 ㎜/s 미만이면, 화상 기록 시간이 증가할 수 있다.
마찬가지로, 열가역 기록 매체에 조사되는 레이저빔의 스캐닝 속도의 상한은 특별히 제한되지 않고, 다양한 목적에 따라 적절하게 선택될 수 있다. 그러나, 레이저빔의 스캐닝 속도의 상한은 15,000 ㎜/s 이하인 것이 바람직할 수 있고, 더 바람직하게 10,000 ㎜/s 이하이며, 8,000 ㎜/s 이하가 특히 바람직하다.
레이저빔의 스캐닝 속도가 15,000 ㎜/s를 넘으면, 열가역 기록 매체 상에 화상이 균일하게 형성될 수 없다.
화상 기록 프로세스에서, 열가역 기록 매체에 조사되는 레이저빔의 스폿 직경의 하한은 특별히 제한되지 않고, 다양한 목적에 따라 적절하게 선택될 수 있다. 그러나, 레이저빔의 스폿 직경의 하한은 0.02 ㎜ 이상인 것이 바람직할 수 있고, 더 바람직하게는 0.1 ㎜ 이상이며, 0.15 ㎜ 이상이 특히 바람직하다.
마찬가지로, 열가역 기록 매체에 조사되는 레이저빔의 스폿 직경의 상한은 특별히 제한되지 않고, 다양한 목적에 따라 적절하게 선택될 수 있다. 그러나, 레이저빔의 스폿 직경의 상한은 3.0 ㎜ 이하인 것이 바람직할 수 있고, 더 바람직하게는 2.5 ㎜ 이하이며, 2.0 ㎜ 이하가 특히 바람직하다.
레이저빔의 스폿 직경이 0.02 ㎜ 미만이면, 화상의 선폭이 지나치게 얇아져서, 화상의 시인성이 저하될 수 있다. 반면에, 레이저빔의 스폿 직경이 3.0 ㎜을 넘으면, 화상의 선폭이 지나치게 두꺼워져서, 인접한 라인들이 서로 중복될 수 있다. 이에, 열가역 기록 매체 상에 소형의 화상이 형성(기록)될 수 없다.
화상 기록 프로세스에서, 조사된 레이저빔의 레이저 광원은 특별히 제한되지 않고, 다양한 목적에 따라 적절하게 선택될 수 있다. 그러나, 레이저빔의 레이저 광원은 YAG 레이저광, 파이버 레이저광, 및 반도체 레이저(즉, 레이저 다이오드, LD)광 중 적어도 하나인 것이 바람직하다.
<화상 소거 프로세스>
화상 소거 프로세스에서는, 열가역 기록 매체에 레이저빔이 조사되어 가열됨으로써, 그 열가역 기록 매체 상에 화상을 형성하는 레이저빔 라인이 탈색되어, 화상이 소거된다.
화상 소거 프로세스에서, 레이저 출력 파워의 하한은 특별히 제한되지 않고, 다양한 목적에 따라 적절하게 선택될 수 있다. 그러나, 레이저 출력 파워의 하한은 5 W 이상인 것이 바람직하고, 더 바람직하게는 7 W 이상이며, 10 W 이상이 특히 바람직하다.
레이저 출력 파워의 하한이 5 W 미만이면, 화상 소거 시간이 증가한다. 따라서, 화상 소거 시간을 단축시키기 위한 레이저의 출력 파워가 충분하지 못하여, 화상의 소거 불량이 발생한다.
마찬가지로, 레이저 출력 파워의 상한은 특별히 제한되지 않고, 다양한 목적에 따라 적절하게 선택될 수 있다. 그러나, 레이저 출력 파워의 상한은 200 W 이하인 것이 바람직하고, 더 바람직하게는 150 W 이하이며, 100 W 이하가 특히 바람직하다. 레이저 출력 파워가 200 W를 넘으면, 레이저 장치가 대형화될 수 있다.
화상 소거 프로세스에서, 열가역 기록 매체에 조사되는 레이저빔의 스캐닝 속도의 하한은 특별히 제한되지 않고, 다양한 목적에 따라 적절하게 선택될 수 있다. 그러나, 레이저빔의 스캐닝 속도의 하한은 100 ㎜/s 이상인 것이 바람직하고, 더 바람직하게는 200 ㎜/s 이상이며, 300 ㎜/s 이상이 특히 바람직하다.
레이저빔의 스캐닝 속도가 100 ㎜/s 미만이면, 화상 소거 시간이 증가할 수 있다.
마찬가지로, 열가역 기록 매체에 조사되는 레이저빔의 스캐닝 속도의 상한은 특별히 제한되지 않고, 다양한 목적에 따라 적절하게 선택될 수 있다. 그러나, 레이저빔의 스캐닝 속도의 상한은 20,000 ㎜/s 이하인 것이 바람직하고, 더 바람직하게는 15,000 ㎜/s 이하이며, 10,000 ㎜/s 이하가 특히 바람직하다.
레이저빔의 스캐닝 속도가 20,000 ㎜/s를 넘으면, 열가역 기록 매체 상에서 화상이 균일하게 소거될 수 없다.
열가역 기록 매체 상에 형성된 화상을 레이저빔 조사로 가열하여 탈색시키는 화상 소거 프로세스에서, 열가역 기록 매체에 조사되는 레이저빔의 스폿 직경의 하한은 특별히 제한되지 않고, 다양한 목적에 따라 적절하게 선택될 수 있다. 그러나, 레이저빔의 스폿 직경의 하한은 0.5 ㎜ 이상인 것이 바람직하고, 더 바람직하게는 1.0 ㎜ 이상이며, 2.0 ㎜ 이상이 특히 바람직하다. 마찬가지로, 열가역 기록 매체에 조사되는 레이저빔의 스폿 직경의 상한은 특별히 제한되지 않고, 다양한 목적에 따라 적절하게 선택될 수 있다. 그러나, 레이저빔의 스폿 직경의 상한은 14.0 ㎜ 이하인 것이 바람직하고, 더 바람직하게는 10.0 ㎜ 이하이며, 7.0 ㎜ 이하가 특히 바람직하다.
레이저빔의 스폿 직경이 0.5 ㎜ 미만이면, 화상 소거 시간이 증가할 수 있다. 반면에, 레이저빔의 스폿 직경이 14.0 ㎜을 넘으면, 화상 소거 시간을 단축시키기 위한 레이저의 출력 파워가 충분하지 못하여 화상의 소거 불량이 발생할 수 있다.
화상 소거 프로세스에서, 조사된 레이저빔의 레이저 광원은 특별히 제한되지 않고, 다양한 목적에 따라 적절하게 선택될 수 있다. 그러나, 레이저빔의 레이저 광원은 YAG 레이저광, 파이버 레이저광, 및 반도체 레이저(즉, 레이저 다이오드, LD) 광 중 적어도 하나인 것이 바람직하다.
화상 기록 프로세스 및 화상 소거 프로세스에서, 레이저빔의 파장은 700 ㎚ 이상인 것이 바람직하고, 더 바람직하게는 720 ㎚ 이상이며, 750 ㎚ 이상이 특히 바람직하다. 열가역 기록 매체에 조사되는 레이저빔의 파장의 상한은 특별히 제한되지 않고, 다양한 목적에 따라 적절하게 선택될 수 있다. 그러나, 레이저빔의 파장의 상한은 1,500 ㎚ 이하인 것이 바람직하고, 더 바람직하게는 1,300 ㎜ 이하이며, 1,200 ㎚ 이하가 특히 바람직하다.
레이저빔의 파장이 700 ㎚보다 짧으면, 화상 기록 시에 가시광 영역에서의 화상의 콘트라스트가 저하하거나, 열가역 기록 매체의 다른 영역이 발색될 수도 있다. 가시광 영역의 700 ㎚보다 더 짧은 파장을 갖는 자외광 영역에서는, 열가역 기록 매체가 열화될 수 있다. 또한, 열가역 기록 매체에 첨가되는 광열 변환 재료는, 반복 화상 처리에 대해 내구성을 확보하기 위해서 높은 분해 온도를 필요로 한다. 그러나, 광열 변환 재료가 유기계 염료를 함유해야 한다면, 분해 온도가 높고 흡수 파장이 긴 광열 변환 재료를 얻기가 곤란하다. 그러므로, 레이저빔의 파장은 1,500 ㎚ 이하인 것이 바람직할 수 있다.
본 발명에 따른 마킹 제어 방법에서, 화상 기록 프로세스와 화상 소거 프로세스 중 적어도 하나는, 제1 시점부터 제1 종점까지 마킹되는 제1 레이저빔 마킹 라인과, 제1 레이저빔 마킹 라인과 평행한 라인에 기초하여 제1 레이저빔 마킹 라인의 시점쪽으로 기울어진 라인에, 제2 레이저빔 마킹 라인의 제2 종점이 위치하도록 제2 시점부터 제2 종점까지 레이저빔을 조사함으로써, 제1 레이저빔 마킹 라인에 인접하게 마킹되는 제2 레이저빔 마킹 라인을 포함한다.
마킹 제어 방법은 특별히 제한되지 않고, 다양한 목적에 따라 적절하게 선택될 수 있다. 그러나, 제2 레이저빔 마킹 라인의 마킹 직후에, 제2 레이저빔 마킹 라인과 평행한 라인에 기초해서 제2 레이저빔 마킹 라인의 제2 시점쪽으로 기울어진 라인에 제3 레이저빔 마킹 라인의 제3 종점이 위치하도록 제3 시점부터 제3 종점까지 레이저빔을 조사함으로써, 제2 레이저빔 마킹 라인에 인접한 제3 레이저 마킹 라인을 마킹하는 것이 바람직하다.
이 방법에서는, 제2 레이저빔 마킹 라인의 제2 종점과 제3 레이저빔 마킹 라인의 제3 시점 사이의 굴곡부에 있어서, 제2 레이저빔 마킹 라인의 제2 종점의 스캐닝 직후에 제3 레이저빔 마킹 라인의 제3 시점을 스캐닝함으로써 생기는 축열의 영향이 감소될 수 있다.
제3 레이저빔 마킹 라인의 마킹 방법은 특별히 제한되지 않지만, 제3 레이저빔 마킹 라인은 제1 레이저빔 마킹 라인과 평행하게 마킹되는 것이 바람직할 수 있다.
이 방법에서는, 열가역 기록 매체의 화상 기록 영역 및 바탕 화상 마킹 영역에서 농도 변이 없이 화상을 기록 또는 소거할 수 있다.
본 명세서에서 "평행"이란, 화상 처리의 성능에 기초하여 "엄밀히 평행하다"와 "대략 평행하다"의 의미 모두를 포함한다.
상기 마킹 방법은 기울어진 라인의 마킹을 포함하지만, 이 마킹 방법은 인접한 라인과 부분적으로 평행한 라인의 동일한 방향의 마킹을 포함할 수도 있다. 즉, 바탕 화상이 짝수개의 마킹 라인으로 칠해진다면, 최후의 기울어진 마킹 라인이 전체 화상을 기울어지게 할 수도 있다. 따라서, 바탕 화상이 짝수개의 마킹 라인으로 칠해지는 경우에는 마킹 라인의 하나는 선행 마킹 라인의 하나와 평행한 것이 바람직하다.
또한, 본 명세서에 특별히 명시하지 않는다면, 시점 및 종점은 연속된 마킹 라인의 시점 및 종점이다. 그러나, 연속된 마킹 라인이 굴곡부를 포함한다면, 연속된 마킹 라인의 굴곡부는 시점과 종점을 포함할 수 있다.
마킹 제어 방법은 특별히 제한되지 않고, 다양한 목적에 따라 적절하게 선택될 수 있다. 그러나, 마킹 제어 방법에서는, 제1 레이저빔 마킹 라인의 제1 종점과 그 제1 레이저빔 마킹 라인에 인접한 제2 레이저빔 마킹 라이의 제2 시점 사이의 간격에는 레이저빔이 조사되지 않는 것이 바람직하다.
이 방법에 따르면, 레이저 스캐닝 시간이 단시간일 수 있고, 열가역 기록 매체에 대해 바탕 화상이 단시간에 기록 또는 소거될 수 있어, 레이저빔 마킹 라인의 굴곡부에는 열이 축적되지 않을 수 있다.
또한, 제1 레이저빔 마킹 라인의 종점에서, 그 레이저빔 마킹 라인에 수직인 라인에 제2 레이저빔 마킹 라인의 시점이 마킹되는 것이 바람직하다.
이 방법에 따르면, 바탕 화상은 농도 변이 없이 직사각형 화상 셀로 형성될 수 있고 인쇄 기록이 효율적으로 수행될 수 있다. 또한, 인쇄 기록 화상이 효율적으로 탈색 또는 소거될 수도 있다.
또한, 마킹 제어 방법은 특별히 제한되지 않지만, 제1 레이저빔 마킹 라인을 스캐닝하는 레이저빔의 조사 에너지가 제2 레이저빔 마킹 라인을 스캐닝하는 레이저빔의 조사 에너지보다 높은 것이 바람직하다.
이 경우, 제1 레이저빔 마킹 라인은 마킹될 대상 화상 영역에 최초로 마킹되고, 제2 레이저빔 마킹 라인은 제1 레이저빔 마킹 라인의 마킹으로 발생한 축열을 이용하여 마킹될 수 있다. 따라서, 제2 레이저빔 마킹 라인보다 높은 에너지로 제1 레이저빔 마킹 라인을 마킹하고 제1 레이저빔 마킹 라인보다 낮은 에너지로 제2 레이저빔 마킹 라인을 마킹함으로써 열가역 기록 매체 상의 과도한 열전달을 억제할 수 있다.
이하, 도 5a 및 도 5b를 참조하여 본 발명의 제3 실시형태와 제4 실시형태에 대해 상세하게 설명한다.
도 5a는 제3 실시형태에 따라 화상을 기록 또는 소거하기 위한 레이저빔 스캐닝 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 5a에 도시하는 바와 같이, 제3 실시형태에 따른 레이저빔 스캐닝 방법에서는, 제2 레이저빔 마킹 라인(412)이 제1 레이저빔 마킹 라인(411)과 평행하게 마킹되도록 레이저빔을 스캐닝하는 도 4a의 레이저빔 스캐닝 방법과 다르게, 제2 레이저빔 마킹 라인(452)이 제1 레이저빔 마킹 라인(451)쪽으로 기울어지게 레이저빔을 스캐닝한다. 즉, 제3 실시형태에 따른 레이저빔 스캐닝 방법에서는 제1 레이저빔 마킹 라인(451)의 종점과 제2 레이저빔 마킹 라인(452)의 시점 사이의 제1 거리가 제1 레이저빔 마킹 라인(451)의 시점과 제2 레이저빔 마킹 라인(452)의 종점 사이의 제2 거리보다 길어지도록 제2 레이저빔 마킹 라인(452)의 마킹 위치를 조정한다.
제2 레이저빔 마킹 라인(452)이 제1 레이저빔 마킹 라인(451)쪽으로 기울어지는 구성을 도 5a에 도시하는데, 여기서 피치폭에 대한 경사량의 비는 0.1 이상이다(즉, 경사량/피치폭≥0.1).
피치폭에 대한 경사량의 비는 0.1 이상이라면 특별히 제한되지 않고, 다양한 목적에 따라 적절하게 선택될 수 있다. 그러나, 피치폭에 대한 경사량의 비가 작으면, 축열로 인한 부작용을 충분히 억제할 수 없고, 피치폭에 대한 경사량의 비가 지나치게 크면, 열가역 기록 매체에 조사되는 에너지가 불충분할 수도 있다. 따라서, 피치폭에 대한 경사량의 비는 0.2∼0.8의 범위인 것이 바람직하다.
피치폭은 제2 레이저빔 마킹 라인(452)의 길이 방향에서의 중심점과 제1 레이저빔 마킹 라인(451) 사이의 최단 거리를 나타낸다.
경사량은, 제2 레이저빔 마킹 라인(452)의 길이 방향에서의 중심점과, 그 제2 레이저빔 마킹 라인(452)의 제2 시점으로부터 제1 레이저빔 마킹 라인(451)과 평행하게 연장되는 라인 사이의 최단 거리를 나타낸다.
이 제3 실시형태에 따른 마킹 제어 방법에서는, 레이저 스캐닝 시간이 단축될 수 있고, 열가역 기록 매체에 대해 바탕 화상이 단시간에 기록 또는 소거될 수 있어, 레이저빔 마킹 라인의 굴곡부에 열이 축적되지 않을 수 있다. 제1 레이저빔 마킹 라인(451)의 스캐닝 직후에 제2 레이저빔 마킹 라인(452)을 스캐닝함으로써 레이저빔의 굴곡부가 실현되는 것이다.
도 5b는 제4 실시형태에 따라 화상을 기록 또는 소거하기 위한 레이저빔 스캐닝 방법을 설명하기 위한 도면이다. 도 5b에 도시하는 바와 같이, 제4 실시형태에 따른 레이저빔 스캐닝 방법에서는, 제2 레이저빔 마킹 라인(422)이 제1 레이저빔 마킹 라인(421)과 평행하게 마킹되도록 레이저빔을 스캐닝하는 도 4b의 레이저빔 스캐닝 방법과 다르게, 제2 레이저빔 마킹 라인(452)이 제1 레이저빔 마킹 라인(451)쪽으로 기울어지게 마킹되도록 레이저빔을 스캐닝한다.
이 제4 실시형태에 따른 마킹 제어 방법에 따르면, 제1 종점과 제2 시점 사이의 굴곡부에 대응하는 영역에 레이저빔이 조사되지 않기 때문에, 굴곡부의 마킹 시에 마킹 속도의 저하로 인해 발생하는 열가역 기록 매체 상의 과도한 에너지 인가를 피할 수 있다. 그러므로, 제4 실시형태에 따른 마킹 제어 방법은 제3 실시형태에 따른 마킹 제어 방법에 의해 얻어지는 효과에 더하여, 과도한 에너지 인가를 막을 수 있는 효과를 제공하기 때문에 특히 바람직할 수 있다.
제4 실시형태에 따른 마킹 제어 방법은 제1 종점과 제2 시점 사이의 굴곡부에 대응하는 영역에 레이저빔이 조사되지 않는 프로세스를 제외하고는, 제3 실시형태와 동일한 프로세스를 포함한다. 따라서, 제3 실시형태에 따른 마킹 제어 방법의 설명은 제4 실시형태에 따른 마킹 제어 방법에도 마찬가지로 적용될 수 있다.
<열가역 기록 매체>
열가역 기록 매체는 온도에 따라 투명도 또는 색조가 변하도록 구성되어 있다.
본 실시형태들에 사용된 열가역 기록 매체는 특별히 제한되지 않는다. 열가역 기록 매체의 일례는, 이 순서대로 형성된 제1 열가역 기록층과 제2 열가역 기록층을 포함하고, 선택적으로 제1 산소 배리어층, 제2 산소 배리어층, 자외선(UV) 흡수층, 백킹층(backing layer), 보호층, 중간층, 언더코트층, 접착층, 점착층, 발색층, 공기 공간, 및 광반사층 등의 다른층을 포함할 수도 있다. 상기 층들은 단층 구조일 수도 다층 구조일 수 있다. 광열 변환층 위에 형성된 층은 열가역 기록 매체의 층에 조사되는 특정 파장을 갖는 레이저빔의 에너지 손실을 줄이기 위해 특정 파장을 갖는 소량의 레이저빔을 흡수하는 재료로 구성되는 것이 바람직하다.
열가역 기록 매체(500)는 도 17a에 도시한 바와 같이, 지지체(501)와, 제1 열가역 기록층(502), 광열 변환층(503), 및 제2 열가역 기록층(504)을 포함하는 복수의 층을 포함할 수 있다. 이 복수의 층은 지지체(501) 상에 그 순서로 형성된다.
한편, 도 17b에 도시하는 같이, 열가역 기록 매체(500)는 지지체(501)와, 제1 산소 배리어층(505), 제1 열가역 기록층(502), 광열 변환층(503), 제2 열가역 기록층(504), 및 제2 산소 배리어층(506)을 포함하는 복수의 층을 포함할 수도 있다. 이 복수의 층은 지지체(501) 상에 그 순서로 형성된다.
또한, 도 17c에 도시하는 같이, 열가역 기록 매체(500)는 지지체(501)와, 제1 산소 배리어층(505), 제1 열가역 기록층(502), 광열 변환층(503), 제2 열가역 기록층(504), 자외선 흡수층(507), 및 제2 산소 배리어층(506)을 포함하는 복수의 층을 포함할 수 있다. 이 복수의 층은 지지체(501) 상에 그 순서로 형성된다. 또한, 열가역 기록 매체(500)는 제1 열가역 기록층(502)과 제2 열가역 기록층(504)이 형성되지 않는, 지지체(501)의 면에 형성된 백킹층(508)을 포함할 수 있다.
도 17a, 도 17b 및 도 17c에 도시하지는 않지만, 열가역 기록 매체(500)의 최상층으로서 보호층을 형성할 수 있고, 즉 보호층은 도 17a의 제2 열가역 기록층(504), 도 17b의 제2 산소 배리어층(506), 도 17c의 제2 산소 배리어층(506)의 위에 형성될 수 있다.
-지지체-
본 실시형태들에서 사용된 지지체의 형상, 구조, 사이즈 등은 특별히 제한되지 않고, 다양한 목적에 따라 적절하게 선택될 수 있다. 그러나, 지지체는 평판 형상, 단층 구조 또는 다층 구조를 가질 수 있고, 열가역 기록 매체의 사이즈에 따라 결정된 적절한 크기를 갖는다.
지지체는 무기 재료 또는 유기 재료로 이루어질 수 있다.
무기 재료의 예로는, 유리, 석영, 실리콘, 산화 실리콘, 산화 알루미늄, SiO2, 및 금속이 있다.
유기 재료의 예로는, 종이, 삼초산 셀룰로오스 등의 셀룰로오스 유도체, 합성지, 및 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리카보네이트, 폴리스티렌, 폴리메틸 메타크릴레이트 등의 필름이 있다.
상기 무기 재료와 유기 재료는 1종 단독으로 사용될 수도 있고 2종 이상을 조합하여 사용될 수도 있다. 그 중에서도, 유기 재료가 바람직할 수 있고, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리카보네이트, 폴리메틸 메타크릴레이트 등의 필름이 바람직하며, 폴리에틸렌 테레프탈레이트가 특히 바람직하다.
지지체는 코로나 방전, 산화 반응(크롬산), 에칭, 택크 개선 처리(tackiness-improving treatment), 및 정전기 방지 처리로 표면 개질되는 것이 바람직하다.
또한, 지지체는 산화 티타늄 등의 백색 안료를 첨가하여 백색인 것이 바람직하다.
지지체의 두께는 특별히 제한되지 않고, 다양한 목적에 따라 적절하게 선택될 수 있다. 그러나, 지지체의 두께는 10 ㎛∼2,000 ㎛의 범위인 것이 바람직하고, 보다 바람직하게는 50 ㎛∼1,000 ㎛이다.
-제1 열가역 기록층 및 제2 열가역 기록층-
제1 열가역 기록층 및 제2 열가역 기록층(이하, 간단히 "열가역 기록층"이라고 부름)은 전자 공여 발색성(electron-donating color-developing) 화합물인 류코 염료와, 전자 수용성 화합물인 현색제를 포함한다. 열가역 기록층은 바인더 수지를 더 포함하고 선택적으로 다른 성분을 포함한다. 열가역 기록 매체는 열을 인가함으로써 그 색조가 가역적으로 변하도록 구성된다.
열에 의해 색조가 가역적으로 변하는 전자 공여 발색성 화합물 류코 염료와 전자 수용성 현색제는 온도 변화에 따라 시각적 변화를 가역적으로 발생시킬 수 있는 재료이다. 구체적으로, 류코 염료와 현색제는 가열후 가열 온도 및 냉각 속도의 차이에 기초하여 상대적 발색 상태와 상대적 탈색 상태 간에 변색 가능하다.
-류코 염료-
류코 염료는 무색 또는 담색의 염료 전구체이다. 류코 염료는 특별히 제한되지 않고, 다양한 목적에 따라 공지된 화합물에서 선택될 수 있다. 류코 염료의 바람직한 예로는, 트리페닐메탄프탈라이드계 류코 화합물, 트리알릴메탄계 류코 화합물, 플루오란(fluoran)계 류코 화합물, 페노시아진계 류코 화합물, 시오플루오란계 류코 화합물, 크산텐계 류코 화합물, 인도프타릴계 류코 화합물, 스피로피란계 류코 화합물, 아자프탈라이드계 류코 화합물, 크로메노피라졸계 류코 화합물, 메틴계 류코 화합물, 로다민아닐리노라크탐계 류코 화합물, 로다민락탐계 류코 화합물, 퀴나졸린계 류코 화합물, 디아자크산텐계 류코 화합물, 및 비스락톤계 류코 화합물을 포함한다. 이들 중에서도, 우수한 발색/탈색 특성, 우수한 심리 물리색 특성, 및 우수한 보존성으로, 플루오란계 류코 화합물과 프탈라이드계 류코 화합물이 특히 바람직하다. 상기 류코 염료는 1종 단독으로 사용될 수도 있고 2종 이상의 조합으로 사용될 수도 있다. 열가역 기록 매체는 서로 상이한 색을 발색하는 층을 적층하여 다색 또는 풀컬러를 나타낼(형성할) 수도 있다.
-가역성 현색제-
본 실시형태들에 사용된 가역성 현색제는 발색 및 탈색이 열에 의해 가역적으로 이루어진다면 특별히 제한되지 않고, 공지된 화합물에서 다양한 목적에 따라 적절하게 선택될 수 있다. 가역성 현색제의 바람직한 예로는, 다음과 같은 (1) 류코 염료를 발색시킬 수 있는 발색성을 갖는 구조(예컨대, 페놀성 수산기, 카르복실산기, 인산기), 및 (2) 분자간 응집력을 제어할 수 있는 구조(예컨대, 장쇄 탄화수소기 연결 구조)로부터 선택되는 구조 중 적어도 하나를 분자 내에 갖는 화합물을 포함할 수 있다. 장쇄 탄화수소기 연결 구조는 2가 이상의 헤테로원자를 갖는 연결기를 포함할 수 있거나 장쇄 탄화수소기는 연결기와 방향족기 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 (1)의 류코 염료를 발색시킬 수 있는 발색성을 갖는 구조로는 페놀이 바람직하다.
상기 (2)의 분자간 응집력을 제어할 수 있는 구조로는, 8 탄소 원자를 갖는 장쇄 탄화수소기가 바람직할 수 있다. 장쇄 탄화수소기의 탄소 원자의 수는 11 이상인 것이 더 바람직하며, 탄소 원자수의 상한은 40 이하가 바람직하고, 더 바람직하게는 30 이하이다.
가역성 현색제 중에서, 일반식 (1)로 표시되는 페놀 화합물이 바람직하고, 일반식 (2)로 표시되는 페놀 화합물이 더 바람직하다.
Figure 112012029580966-pct00001
-- 일반식 (1)
Figure 112012029580966-pct00002
-- 일반식 (2)
일반식 (1)과 (2)에서, R1은 단결합 또는 탄소 원자수 1∼24의 지방족 탄화수소기를 나타낸다. R2는 치환기를 포함할 수 있는 탄소 원자수 2 이상의 지방족 탄화수소기를 나타내며, 지방족 탄화수소기는 5 이상의 탄소 원자를 포함하는 것이 바람직하고, 더 바람직하게는 10 이상의 탄소 원자를 포함하는 것이다. R3은 탄소 원자수 1∼35의 지방족 탄화수소기를 나타내며, 6∼35 탄소 원자를 포함하는 것이 바람직하고, 더 바람직하게는 8∼35 탄소 원자를 포함하는 것이다. 상기 지방족 탄화수소기는 단독으로 포함될 수도 있고 2종 이상의 조합으로 포함될 수도 있다.
R1, R2, R3의 탄소 원자의 합은 특별히 제한되지 않고, 다양한 목적에 따라 적절하게 선택될 수 있다. 그러나, R1, R2, R3의 탄소 원자의 합은 8 이상인 것이 바람직하며, 더 바람직하게는 11 이상이다. R1, R2, R3의 탄소 원자의 합의 상한은 40 이하인 것이 바람직하고, 더 바람직하게는 35 이하이다.
탄소 원자의 합이 8 미만이면, 발색의 안정성 또는 소거성이 저하될 수 있다.
지방족 탄화수소기는 직쇄, 분지쇄, 또는 불포화 결합을 포함할 수도 있지만, 지방족 탄화수소기는 직쇄를 포함하는 것이 바람직하다. 또한, 탄화수소기와 결합되는 치환기의 예로는, 수산기, 할로겐 원자, 및 알콕시기가 있다.
X와 Y는 같거나 다를 수 있으며, N 또는 O 원자의 2가기를 나타낸다. 2가기의 구체예로는, 산소 원자, 아미드기, 요소기, 디아실히드라진기, 옥사마이드기, 및 아실 요소기가 있다. 이들 중에서도, 아미드기와 요소기가 바람직하다.
일반식 (1)과 (2)에서 n은 0∼1의 정수를 나타내다.
전자 수용성 화합물(현색제)은 분자 내에 -NHCO-기와 -OCONH-기 중 적어도 하나를 갖는 화합물과 조합되는 것이 바람직한데, 그 이유는 탈색 프로세스 과정에서 탈색 촉진제와 현색제 사이에 분자간 상호작용이 유도되어 발색/탈색 특성을 향상시킬 수 있기 때문이다.
탈색 촉진제는 특별히 지정되지 않고, 다양한 목적에 따라 적절하게 선택될 수 있다.
열가역 기록층은 바인더 수지를 포함할 수 있고, 선택적으로 열가역 기록 매체의 코팅 특성, 발색/탈색 특성을 개선 또는 제어하기 위해서 각종 첨가제를 더 포함할 수도 있다. 첨가제의 예로는, 계면 활성제, 도전제, 충전제, 산화방지제, 광안정화제, 발색 안정화제, 및 탈색 촉진제가 있다.
-바인더 수지-
바인더 수지는 열가역 기록층에서 결착시킬 수 있다면 특별히 지정되지 않고, 다양한 목적에 따라 적절하게 선택될 수 있다. 공지된 수지 중에서 선택된 1종 이상의 수지를 혼합하여 바인더 수지를 준비할 수 있다. 공지된 수지 중에서도, 반복 사용 시의 내구성을 향상시키기 위해서, 열, UV선, 전자선 등의 인가로 경화 가능한 수지가 바람직하고, 가교제로서 이소시아네이트계 화합물을 갖는 열경화성 수지가 특히 바람직하다. 열경화성 수지의 예로는, 수산기나 카르복실기와 반응하는 수지, 또는 수산기나 카르복실기를 갖는 모노머 또는 다른 모노머와 공중합된 수지가 있다. 구체적인 열경화성 수지의 예로는, 페녹시 수지, 폴리비닐 부티랄 수지, 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트 수지, 셀룰로오스 아세테이트 부티랄 수지, 아크릴 폴리올 수지, 폴리에스테르 폴리올 수지, 폴리우레탄 폴리올 수지가 있다. 이들 중에서도, 아크릴 폴리올 수지, 폴리에스테르 폴리올 수지, 및 폴리우레탄 폴리올 수지가 특히 바람직하다.
열가역 기록층에서의 발색제와 바인더 수지의 혼합 비율(질량비)은 발색제가 1이라면 0.1∼10인 것이 바람직하다. 바인더 수지량이 지나치게 적으면, 열가역 기록층의 내열성이 충분하지 않을 수 있고, 바인더 수지가 지나치게 많으면, 발색 농도가 저하될 수 있다.
가교제는 특별히 지정되지 않고, 다양한 목적에 따라 적절하게 선택될 수 있다. 가교제의 바람직한 예로는, 이소시아네이트, 아미노 수지, 페놀 수지, 아민 수지, 및 에폭시 화합물이 있다. 이들 중에서도, 이소시아네이트가 바람직할 수 있으며, 특히 복수의 이소시아네이트기를 갖는 폴리이소시아네이트 화합물이 바람직하다.
바인더 수지에 첨가되는 가교제량은 특별히 제한되지 않지만, 바인더 수지의 활성기에 대한 가교제의 관능기의 비가 0.01∼2인 것이 바람직하다. 이 비가 0.01 이하이면, 내열성이 불충분할 수 있고, 비가 2 이상이면, 발색/탈색 특성에 악영향이 미칠 수 있다.
또한, 상기 반응에 이용되는 가교 촉진제로서 촉매를 바인더 수지에 첨가할 수도 있다.
가교결합된 바이더 수지 내의 겔분률(즉, 가교결합의 정도)은 특별히 제한되지 않고, 30% 이상인 것이 바람직하고, 더 바람직하게는 50% 이상이며, 70% 이상이 특히 바람직하다. 겔분률이 30% 미만이면, 가교결합이 불충분해져서 내구성이 저하될 수 있다.
바인더 수지가 가교결합된 것인지의 여부는 막(층)을 용해성이 높은 용매 속에 침지함으로써 식별될 수 있다. 구체적으로, 비가교 상태의 바인더 수지라면, 바인더 수지가 용매 속에서 용해되기 때문에, 수지가 용질로서 눈에 띄지 않게 된다.
열가역 기록층의 다른 성분은 특별히 지정되지 않고, 다양한 목적에 따라 적절하게 선택될 수 있다. 가교제의 바람직한 예로는, 화상의 기록을 용이하게 하는 계면 활성제와 가소제가 있다.
공지된 임의의 용매, 분산 장치, 코팅 방법, 및 건조-경화 방법을 열가역 기록층을 형성하는데 이용할 수 있다.
열가역 기록층용 코팅액의 재료는 분산 장치를 이용하여 동시에 용매에 분산될 수도 있고 개별적으로 용매에 분산될 수도 있다. 또한, 열가역 기록층용 코팅액의 재료는 급랭 또는 서랭에 의해 석출될 수 있다.
열가역 기록층을 형성하기 위한 방법은 특별히 지정되지 않고, 다양한 목적에 따라 적절하게 선택될 수 있다. 그러나, 다음의 세가지 방법이 바람직하다.
(1) 상기 수지, 류코 염료 및 가역성 현색제를 용매에 용해 또는 분산시켜 열가역 기록층용 코팅액을 준비하고, 그 코팅액을 지지체에 코팅한 다음, 코팅된 지지체를 코팅액의 용매의 건조와 동시에 또는 그 후에, 가교시켜 코팅 시트를 형성한다.
(2) 상기 수지를 용매에 용해한 다음, 그 수지 용해된 용매에 류코 염료와 가역성 현색제를 분산시켜 열가역 기록층용 코팅액을 준비하고, 그 코팅액을 지지체에 코팅한 다음, 코팅된 지지체를 코팅액의 용매의 건조와 동시에 또는 그 후에, 가교시켜 코팅 시트를 형성한다.
(3) 용매를 이용하지 않고, 상기 수지, 류코 염료 및 가역성 현색제를 가열 용융시켜 상호 혼합하고, 용융된 혼합물을 시트로 형성하고 냉각시킨 다음, 냉각된 시트를 가교시킨다. 지지체를 이용하지 않고 열가역 기록 매체를 시트형의 열가역 기록 매체로서 준비할 수도 있다.
상기 (1)과 (2)의 방법에 사용되는 용매는 수지, 류코 염료 및 가역성 현색제의 종류에 따라 다르며 구체적으로 지정되지는 않지만, 용매의 바람직한 예로는, 테트라히드로푸란, 메틸 에틸 케톤, 메틸 이소부틸 케톤, 클로로포름, 사염화 탄소, 에탄올, 톨루엔, 및 벤젠이 있다.
가역성 현색제는 열가역 기록층에 입자로서 분산된다.
열가역 기록층용 코팅액은 각종 안료, 소포제, 분산제, 슬립제, 방부제, 가교제, 및 가소제를 포함할 수 있다.
열가역 기록층의 코팅 방법은 특별히 지정되지 않고, 다양한 목적에 따라 적절하게 선택될 수 있다. 바람직한 코팅 방법의 예로는, 블레이드 코팅, 와이어 바 코팅, 스프레이 코팅, 에어 나이프 코팅, 비드 코팅, 커튼 코팅, 그라비아 코팅, 키스 코팅, 역전 롤 코팅, 딥 코팅, 및 다이 코팅 등의 공지된 코팅이 있다.
열가역 기록층용 코팅액의 건조 조건은 특별히 지정되지 않고, 다양한 목적에 따라 적절하게 선택될 수 있다. 바람직한 건조 조건의 예로는, 실온∼140℃의 범위의 온도, 10초∼10분 동안의 건조가 있다.
열가역 기록층의 두께는 특별히 지정되지 않고, 다양한 목적에 따라 적절하게 선택될 수 있다. 그러나, 열가역 기록층의 두께는 1 ㎛∼20 ㎛인 것이 바람직하고, 더 바람직하게는 3 ㎛∼15 ㎛이다. 열가역 기록층이 지나치게 얇으면 발색 농도가 낮아서 화상 콘트라스트가 저하된다. 그러나, 열가역 기록층이 지나치게 두꺼우면, 층 내에서 열 분포가 증가한다. 이에, 열가역 기록 매체의 부분이 발색 온도에 도달하지 않아 발색되지 않는 부분이 남게 된다. 따라서, 원하는 발색 농도를 얻을 수 없다.
-광열 변환층-
광열 변환층은 레이저빔을 효율적으로 흡수해서 발열할 수 있는 광열 변환 재료를 적어도 함유한다. 또한, 열가역 기록층과 광열 변환층 간의 역 상호작용을 제어하기 위해 이 열가역 기록층과 광열 변환층 사이에 배리어층이 형성될 수 있고, 배리어층은 열전도성이 우수한 재료로 형성되는 것이 바람직하다. 열가역 기록층과 광열 변환층 사이에 개재되는 층은 특별히 지정되지 않고, 다양한 목적에 따라 적절하게 선택될 수 있다.
광열 변환 재료는 무기계 재료 또는 유기계 재료일 수 있다.
무기계 재료의 예는, 카본 블랙과, Ge, Bi, In, Te, Se, 및 Cr 등의 금속과, 반금속 또는 반금속을 포함하는 합금을 포함하며, 이들은 진공 증착법에 의해 또는 입자형의 재료와 수지의 접착에 의해 층형으로 형성된다.
유기계 재료의 예는 흡수하는 광파장에 기초해 적절하게 선택된 각종 염료를 포함할 수 있다. 그러나, 반도체 레이저(즉, 레이저 다이오드, LD)가 광원으로서 이용될 경우, 700 ㎚∼1,500 ㎚의 파장 범위 내에 흡수 피크를 갖는 근적외 염료를 이용할 수 있다. 구체적인 근적외 염료의 예로는, 시아닌계 염료, 퀴논계 염료, 인도나프톨의 퀴놀린 유도체, 페닐렌디아민계 니켈 착체, 및 프탈로시아닌계 화합물이 있다. 화상 처리를 반복 수행하기 위해서는, 내열성이 우수한 광열 변환 재료를 선택하는 것이 바람직하고, 내열성이 우수한 광열 변환 재료로서는 프탈로시아닌계 화합물을 선택하는 것이 바람직하다.
상기 근적외 염료는 1종 단독으로 사용될 수도 2종 이상의 조합으로 사용될 수도 있다.
통상, 광열 변환층을 형성하기 위해 광열 변환 재료를 수지와 조합한다. 광열 변환층에 사용되는 수지는 특별히 지정되지 않고, 선택된 광열 변환층이 무기계 재료 또는 유기계 재료를 유지할 수 있다면, 공지된 광열 변환층에서 적절하게 선택될 수 있다. 바람직한 광열 변환층의 예로는, 열가소성 수지와 열경화성 수지가 있고, 이들은 열가역 기록층에 바인더 수지로서 사용된 수지와 같다. 이들 중에서도, 반복 사용 시의 내구성을 향상시키기 위해서, 열, UV선, 전자선의 인가로 경화될 수 있는 수지가 바람직하며, 특히 가교제로서 이소시아네이트계 화합물을 이용하여 열가교되는 수지가 바람직하다. 바인더 수지는 바람직하게는 50 ㎎KOH/g∼400 ㎎KOH/g의 범위의 수산기가를 포함한다.
광열 변환층의 두께는 특별히 지정되지 않고, 다양한 목적에 따라 적절하게 선택될 수 있다. 그러나, 광열 변환층의 두께는 0.1 ㎛∼20 ㎛의 범위인 것이 바람직하다.
-제1 산소 배리어층 및 제2 산소 배리어층-
제1 산소 배리어층과 제2 산소 배리어층(이하, 간단히 "산소 배리어층"이라고 칭함)은 제1 및 제2 열가역 기록층에 함유된 류쿄 염료의 광열화를 막기 위해, 제1 열가역 기록층과 제2 열가역 기록층의 위에 또는 아래에 형성되는 것이 바람직할 수 있다. 즉, 지지체와 제1 열가역 기록층 사이에 제1 산소 배리어층을 형성하고, 제2 열가역 기록층 위에 제2 산소 배리어층을 형성하는 것이 바람직하다.
제1 산소 배리어층 및 제2 산소 배리어층의 재료는 특별히 지정되지 않고, 다양한 목적에 따라 적절하게 선택될 수 있지만, 바람직한 재료의 예로는, 가시부의 투명도가 높고 산소 투과도가 낮은 수지 또는 폴리머 필름이 있다. 산소 배리어층의 재료는 용도, 산소 투과성, 투명성, 코팅성, 및 접착성에 기초해서 선택될 수 있다.
구체적인 산소 배리어층의 예로는, 알킬 폴리아크릴레이트 에스테르 수지, 알킬 메타크릴레이트 에스테르 수지, 폴리메타크릴로니트릴 수지, 폴리알킬 비닐 에스테르 수지, 폴리알킬 비닐 에테르 수지, 폴리비닐 플로오라이드 수지, 폴리스티렌 수지, 비닐 아세테이트 공중합체 수지, 아세틸 셀룰로오스 수지, 폴리비닐 알콜 수지, 폴리비닐리덴 클로라이드 수지, 폴리비닐리덴 클로라이드 공중합체 수지, 아세토니트릴 공중합체 수지, 염화 비닐리덴 공중합체 수지, 폴리(클로로트리플루오로에틸렌) 수지, 에틸렌-비닐알콜 공중합체 수지, 폴리아크릴로니트릴 수지, 폴리아크릴로니트릴 공중합체 수지, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 수지, 나일론-6 및 폴리아세탈 수지, 또는 폴리에틸렌 테레프탈레이트나 나일론 등의 폴리머 필름 상에 무기 산화물을 증착해서 얻어진 실리카 증착 필름, 알루미나 증착 필름, 실리카/알루미나 증착 필름이 있다. 이들 중에서도, 무기 산화물 증착 필름이 바람직하다.
산소 배리어층의 산소 투과도는 특별히 지정되지 않지만, 20 ㎖/㎡/day/㎫ 이하인 것이 바람직하고, 더 바람직하게는 5 ㎖/㎡/day/㎫ 이하이며, 1 ㎖/㎡/day/㎫ 이하가 특히 바람직하다. 산소 배리어층의 산소 투과도가 20 ㎖/㎡/day/㎫를 넘으면, 제1 및 제2 열가역 기록층에서 류코 염료의 광열화를 제어할 수 없다.
산소 배리어층의 산소 투과도는 JIS K7126에 따른 측정법으로 측정될 수 있다.
산소 배리어층은 열가역 기록층의 하측 또는 지지체의 이면에서 열가역 기록층을 사이에 두고 배치될 수 있다. 이 구성으로, 열가역 기록층에의 산소 침입을 막을 수 있어, 류코 염료의 광열화를 저감시킬 수 있다.
제1 산소 배리어층 및 제2 산소 배리어층의 형성 방법은 특별히 지정되지 않고, 다양한 목적에 따라 적절하게 선택될 수 있지만, 바람직한 방법의 예로는, 용융 압출법, 코팅법, 및 라미네이트법이 있다.
제1 또는 제2 산소 배리어층의 두께는 수지 또는 폴리머 필름에 대한 산소 투과도에 따라 변하지만, 산소 배리어층의 두께는 0.1 ㎛∼100 ㎛인 것이 바람직하다. 산소 배리어층의 두께가 0.1 ㎛보다 얇으면, 산소 배리어층은 산소 투과를 막기에 불충분할 수 있고, 반면 산소 배리어층의 두께가 100 ㎛보다 두꺼우면 산소 배리어층의 투명도가 저하될 수 있다.
산소 배리어층과 그 산소 배리어층의 하층 사이에는 접착층이 형성될 수 있다. 접착층의 형성 방법은 특별히 지정되지 않지만, 코팅법과 라미네이트법 중 하나일 수 있다. 접착층의 두께는 특별히 지정되지 않지만, 0.1 ㎛∼5 ㎛의 범위인 것이 바람직하다. 접착층은 가교제에 의해 경화될 수 있다. 열가역 기록층에 사용된 것과 같은 가교제를, 접착층을 경화시키기 위한 가교제로서 적절하게 이용할 수 있다.
-보호층-
열가역 기록층을 보호하기 위해 그 열가역 기록층 상에는 보호층이 형성되는 것이 바람직하다. 보호층은 다양한 목적에 따라 어떤 방식으로도 형성될 수 있다. 예컨대, 1층 이상의 보호층이 열가역 기록층에 형성될 수 있다. 보호층은 열가역 기록층의 최외측 표면에 형성되는 것이 바람직하다.
보호층은 바인더 수지를 포함할 수 있고, 선택적으로 필러, 윤활제, 착색 안료 및 기타 성분을 포함할 수 있다.
보호층의 바인더 수지는 특별히 제한되지 않고, 다양한 목적에 따라 적절하게 선택될 수 있다. 그러나, 보호층에 이용되는 바람직한 바인더 수지의 예로는, 열경화성 수지, 자외선(UV) 경화성 수지, 경화성 수지, 및 전자선 경화성 수지가 있다.
보호층을 형성하는데 UV 경화성 수지를 이용하면, 경화후 매우 딱딱한 막을 형성할 수 있다. 따라서, 물리적인 표면 접촉이나 레이저빔의 열로 인해 발생하는 열가역 기록 매체의 변형을 억제할 수 있고, 반복 내구성이 우수한 열가역 기록 매체를 얻을 수 있다.
보호층을 형성하는데 열경화성 수지를 이용하면, 이 열경화성 수지로 형성된 표면의 경도는 UV 경화성 수지로 형성된 것에 비해서는 낮지만, 표면이 딱딱하고 반복 내구성이 우수한 열가역 기록 매체를 얻을 수 있다.
UV 경화성 수지는 특별히 지정되지 않고, 목적에 따라 공지된 UV 경화성 수지에서 적절히 선택될 수 있다. UV 경화성 수지의 예로는, 우레탄 아크릴레이트 올리고머, 에폭시 아크릴레이트 올리고머, 폴리에스테르 아크릴레이트 올리고머, 폴리에테르 아크릴레이트 올리고머, 비닐 올리고머, 및 포화 폴리에스테르 아크릴레이트 올리고머와, 단관능 또는 다관능의 아크릴레이트 모노머, 메타크릴레이트 모노머, 비닐 에스테르 모노머, 에틸렌 유도체 모노머, 및 알릴 화합물 모노머가 있다. 이들 중에서도, 다관능성(4관능성) 모노머 또는 올리고머가 특히 바람직하다. 상기 모노머와 올리고머를 두 가지 이상 혼합함으로써, 수지막의 경도, 수축도, 가소성, 및 막 강도를 적절하게 제어할 수 있다.
또한, UV선을 조사해서 모노머 또는 올리고머를 경화시키기 위해서 광중합 개시제 또는 광중합 촉진제를 이용할 필요가 있다.
광중합 개시제 또는 광중합 촉진제의 첨가량은 특별히 지정되지 않지만, 보호층의 수지 성분의 전체 질량에 기초해서 0.1 질량%∼20 질량%의 범위인 것이 바람직하고, 더 바람직하게는 1 질량%∼10 질량%이다.
UV선을 자외선 경화 수지에 조사하여 경화시키기 위해 임의의 공지된 자외선 조사 장치를 이용할 수 있지만, 이 UV 조사 장치는 광원, 등기구, 전원, 냉각 장치, 및 반송 장치를 포함하는 것이 바람직하다.
광원의 예로는, 수은 램프, 금속 할라이드 램프, 칼륨 램프, 수은 크세논 램프, 및 플래시 램프가 있다. 광원의 파장은 열가역 기록 매체용 조성물에 첨가된 광중합 개시제 또는 광중합 촉진제의 UV 흡수 파장에 기초해서 적절하게 선택될 수 있다.
UV선 조사 조건은 특별히 지정되지 않고, 다양한 목적에 따라 적절하게 선택될 수 있다. UV선 조사 조건은 수지를 가교하는데 필요한 조사 에너지에 기초하여 결정된 램프 출력 파워 또는 반송 속도를 포함할 수 있다.
또한, 반송성(transferability)을 높이기 위해서, 중합성기를 갖는 실리콘 폴리머, 그래파이트 실리콘 폴리머, 왁스, 및 스테아르산염 아연 등의 이형제와, 실리콘 오일 등의 윤활제를 첨가할 수 있다. 반송성을 높이기 위한 이들 재료의 첨가량은 특별히 지정되지 않지만, 보호층의 수지 성분의 전체량에 기초해서 0.01 질량%∼50 질량%의 범위인 것이 바람직하고, 더 바람직하게는 0.1 질량%∼40 질량%의 범위이다. 반송성을 높이기 위한 이들 재료는 1종 단독으로 사용될 수도 2종 이상의 조합으로 사용될 수도 있다. 또한, 정전기 대책으로서 도전성 필러를 첨가하는 것이 바람직하며, 더 바람직하게는 침상의 도전성 필러를 첨가하는 것이다.
무기계 안료의 입자 직경은 특별히 제한되지 않지만, 0.01 ㎛∼10.0 ㎛의 범위가 바람직하며, 더 바람직하게는 0.05 ㎛∼8.0 ㎛의 범위이다. 무기계 안료의 첨가량은 특별히 지정되지 않지만, 내열성 수지 1 질량%에 기초하여 0.001 질량%∼2 질량%의 범위인 것이 바람직하고, 더 바람직하게는 0.005 질량%∼1 질량%의 범위이다.
보호층은 첨가제로서 공지된 계면 활성제, 레벨링제, 및 정전기 방지제를 함유할 수도 있다.
또한, 열경화성 수지로서는, 열가역 기록층에 이용된 것과 같은 수지를 적절하게 이용할 수 있다.
열경화성 수지는 가교되어 있는 것이 바람직하다. 따라서, 열경화성 수지는 아미노기와 카르복실기 등의 경화제와 반응하는 기를 포함하는 것이 바람직하고, 더 바람직하게는 수산기를 포함하는 폴리머를 포함하는 것이다. UV 흡수 구조를 갖는 폴리머 함유층의 강도를 향상시키기 위한 폴리머가 첨가될 수도 있다. 충분한 막 강도를 얻기 위해서는 수산기가가 10 ㎎KOH/g 이상인 폴리머를 첨가하는 것이 바람직하고, 더 바람직하게는 수산기가가 30 ㎎KOH/g 이상인 폴리머를 첨가하는 것이며, 수산기가가 40 ㎎KOH/g 이상인 폴리머를 첨가하는 것이 가장 바람직하다. 열경화성 수지가 강한 막을 가지면, 반복된 기록 및 소거로 인해 발생하는 열화를 억제할 수 있다.
경화제는 특별히 지정되지 않지만, 열가역 기록층에 사용된 것과 같은 경화제를 적절하게 사용할 수 있다.
보호층을 코팅하는데 이용되는 용매, 코팅액 분산 장치, 코팅 방법, 건조 방법은 특별히 지정되지 않지만, 열가역 기록층에 이용된 임의의 공지된 용매, 코팅액 분산 장치, 보호층을 코팅하는 코팅 방법, 코팅막을 건조하는 건조 방법을 이용할 수 있다. UV 경화 수지를 이용하면, 경화 프로세스는 코팅, 건조, 및 UV 경화 수지에의 UV선의 조사를 포함하지만, UV선 조사 장치, 광원 및 UV선 조사 조건은 전술한 바와 같다.
보호층의 두께는 특별히 제한되지 않지만, 0.1 ㎛∼20 ㎛의 범위가 바람직하고, 더 바람직하게는 0.5 ㎛∼10 ㎛의 범위이며, 1.5 ㎛∼6 ㎛이 가장 바람직하다. 보호층의 두께가 0.1 ㎛ 미만이면, 보호층은 충분히 열가역 기록 매체를 보호하는 기능을 할 수 없다. 그 결과, 반복된 열 인가로 열가역 기록 매체는 곧 열화하여, 반복 사용될 수 없게 된다. 한편, 보호층의 두께가 20 ㎛을 넘으면, 보호층의 하층에 위치한 감열층(즉, 열가역 기록층)에 충분한 열이 전달될 수 없다. 그 결과, 열가역 기록 매체에 대해 화상이 충분히 기록 또는 소거될 수 없다.
-UV 흡수층-
열가역 기록 매체는 UV선으로 인한 열가역 기록층 내의 류코 염료의 남아있는 발색 또는 광열화로 인한 열가역 기록층 내의 류코 염료의 탈색 불량을 방지하기 위해, 지지체가 형성되어 있는 제2 열가역 기록층의 면과 반대측의 면에 UV 흡수층을 포함하는 것이 바람직하다. 따라서, 이 구성으로 열가역 기록 매체의 내광성이 향상될 수 있다. UV 흡수층의 두께는 UV 흡수층이 390 ㎚ 이하의 UV선을 흡수하도록 적절하게 선택되는 것이 바람직하다.
UV 흡수층은 적어도 바인더 수지와 UV 흡수제를 함유하고, 선택적으로 필러, 윤활제, 착색 안료, 및 기타 성분을 함유할 수 있다.
바인더 수지는 특별히 지정되지 않고, 다양한 목적에 따라 적절하게 선택될 수 있다. 그러나, 열가역 기록층에 이용되는 전술한 바인더 수지, 열가소성 수지, 및 열경화성 수지가 바람직할 수 있다. 이 수지의 성분의 예로는, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리스티렌, 폴리비닐 알콜, 폴리 비닐 부티랄, 폴리우레탄, 포화 폴리에스테르, 불포화 폴리에스테르, 에폭시 수지, 페놀 수지, 폴리카보네이트, 및 폴리아미드가 있다.
UV 흡수제는 유기계 또는 무기계 화합물로 구성될 수 있다.
UV 흡수 구조를 갖는 폴리머(이하, "UV 흡수 폴리머"라고도 함)를 이용하는 것이 바람직하다.
UV 흡수 폴리머는, UV 흡수 구조(예컨대, UV 흡수성기)를 분자 내에 갖는 폴리머를 의미한다. UV 흡수 구조의 예로는, 살리케이트 구조, 시아노아크릴레이트 구조, 벤조트리아졸 구조, 및 벤조페논 구조가 있다. 이들 중에서도, 류코 염료의 광열화를 일으키는 340 ㎚∼400 ㎚의 범위의 파장을 갖는 UV선을 흡수한다는 이유에서 벤조트리아졸 구조와 벤조페논 구조가 특히 바람직하다.
UV 흡수 폴리머는 가교되는 것이 바람직하다. 따라서, UV 흡수 폴리머는 아미노기 또는 카르복실기 등의 경화제와 반응할 수 있는 기를 포함하는 것이 바람직하고, 더 바람직하게는 수산기를 포함하는 것이다. UV 흡수 구조를 갖는 폴리머 함유층의 강도를 향상시키기 위해서 UV 흡수 폴리머가 10 ㎎KOH/g 이상의 수산기가를 포함하는 것이 바람직하고, 더 바람직하게는 30 ㎎KOH/g 이상의 수산기가를 포함하는 것이며, 40 ㎎KOH/g 이상의 수산기가를 포함하는 가장 바람직하다. UV 흡수층이 충분한 막 강도를 가지면, 반복된 기록 및 소거로 인한 열가역 기록 매체의 열화를 억제할 수 있다.
UV 흡수층의 두께는 특별히 지정되지 않으며, 0.1 ㎛∼30 ㎛의 범위인 것이 바람직하고, 더 바람직하게는 0.5 ㎛∼20 ㎛의 범위이다. UV 흡수층을 형성하기 위해, 열가역 기록층 형성하는데 이용된 임의의 공지된 용매, 코팅액 분산 장치, 코팅 방법, 및 건조 경화 방법을 이용할 수 있다.
-중간층-
열가역 기록 매체는 특별히 지정되지 않지만, 열가역 기록층과 보호층 간의 접착성을 향상시켜, 보호층의 도포로 인한 열가역 기록층의 열화를 방지하고, 보호층의 첨가제의 열가역 기록층에의 이행을 방지하기 위해 중간층을 포함하는 것이 바람직하다.
중간층은 특별히 지정되지 않지만, 적어도 바인더 수지를 함유하는 것이 바람직하고, 선택적으로 필러, 윤활제, 착색 안료, 및 기타 성분을 함유할 수도 있다.
바인더 수지는 특별히 제한되지 않고, 다양한 목적에 따라 적절하게 선택될 수 있다. 그러나, 열가역 기록층에 이용된 전술한 바인더 수지, 열가소성 수지, 및 열경화성 수지가 바람직할 수 있다. 이 수지의 성분의 예로는, 폴리에틸렌, 폴리 프로필렌, 폴리스티렌, 폴리비닐 알콜, 폴리 비닐 부티랄, 폴리우레탄, 포화 폴리에스테르, 불포화 폴리에스테르, 에폭시 수지, 페놀 수지, 폴리카보네이트, 및 폴리아미드가 있다.
또한, 중간층은 UV 흡수제를 함유하는 것이 바람직하다. UV 흡수제는 유기계 또는 무기계 화합물로 구성될 수 있다.
중간층은 UV 흡수 폴리머를 포함할 수 있으며, 가교제를 이용하여 경화될 수 있다. 보호층에 이용된 가교제를 중간층에도 적합하게 이용할 수 있다.
중간층의 두께는 0.1 ㎛∼20 ㎛의 범위인 것이 바람직하고, 더 바람직하게는 0.5 ㎛∼5 ㎛의 범위이다. 열가역 기록층을 형성하는데 이용된 임의의 공지된 용매, 코팅액 분산 장치, 코팅 방법, 및 건조-경화 방법을 중간층을 형성하는 데에 이용할 수 있다.
-언더층-
열가역 기록 매체는 특별히 지정되지는 않지만, 인가된 열을 효율적으로 이용하여 열가역 기록층의 감도를 높이고, 열가역 기록층과 지지체 간의 접착성을 개선하며, 열가역 기록 매체의 재료의 지지체에의 이행을 방지하기 위해서, 언더층을 포함하는 것이 바람직하다.
언더층은 적어도 중공 입자를 함유할 수 있으며, 바인더 수지를 함유하는 것이 바람직하고, 선택적으로 기타 성분을 함유할 수도 있다.
중공 입자의 예로는, 각각 중공부가 하나인 중공 입자와, 각각 중공부가 다수개인 다공성 입자가 있다. 이들 타입의 중공 입자는 1종 단독으로 이용될 수도 2종 이상의 조합으로 이용될 수도 있다.
중공 입자의 재질은 특별히 지정되지 않지만, 열가소성 수지를 이용하는 것이 바람직하다. 상기 중공 입자는 적절하게 제조될 수도 있고 시판된 것을 이용할 수도 있다. 시판된 중공 입자의 예로는, Matsumoto Microsphere R-series(Matsumoto Yushi-Seiyaku Co., Ltd 제조), Rohpake HP-1055와 Rohpake HP-433J(Zeon Corporation 제조), 및 SX866(JSR 제조)이 있다.
언더층에의 중공 입자의 첨가량은 특별히 지정되지 않고, 다양한 목적에 따라 적절하게 선택될 수 있다. 그러나, 중공 입자의 첨가량은 10 질량%∼80 질량%의 범위인 것이 바람직하다.
열가역 기록층이나, UV 흡수 구조를 갖는 폴리머에 이용된 것과 같은 수지를 언더층에도 이용할 수 있다.
언더층은 적어도, 탄산 칼슘, 탄산 마그네슘, 산화 티타늄, 산화 실리콘, 수산화 알루미늄, 카올린, 탈크에서 선택된 무기계 필러 중 하나, 또는 각종 유기계 필러 중 하나를 함유할 수 있다.
언더층은 윤활제, 계면 활성제, 및 분산제를 더 함유할 수도 있다.
언더층의 두께는 특별히 제한되지 않고, 다양한 목적에 따라 적절하게 선택될 수 있다. 그러나, 언더층의 두께는 0.1 ㎛∼50 ㎛의 범위인 것이 바람직하고, 더 바람직하게는 2 ㎛∼30 ㎛의 범위이며, 12 ㎛∼24 ㎛의 범위가 가장 바람직하다.
-백킹층-
열가역 기록 매체는 특별히 지정되지는 않지만, 컬링(curling) 및 정전하를 방지하고 반송성을 향상시키기 위해, 열가역 기록층이 형성되는 지지체의 면과 반대측의 면에 백킹층을 포함하는 것이 바람직하다.
백층은 특별히 지정되지는 않지만, 적어도 바인더 수지를 함유하는 것이 바람직하며, 선택적으로, 필러, 도전성 필러, 윤활제, 착색 안료, 및 기타 성분을 함유할 수도 있다.
바인더 수지는 특별히 지정되지 않고, 다양한 목적에 따라 적절하게 선택될 수 있다. 바람직한 바인더 수지의 예로는, 열경화성 수지, 자외선(UV) 경화성 수지, 및 전자선 경화성 수지가 있다. 이들 중에서도, 자외선(UV) 경화성 수지와 열경화성 수지가 특히 바람직할 수 있다.
열가역 기록층이나 보호층에 이용된 UV 경화성 수지, 경화성 수지, 필러, 도전성 필러, 및 윤활제를 백킹층에도 적합하게 이용할 수 있다.
-접착층과 점착층-
열가역 기록 매체는 특별히 지정되지는 않지만, 열가역 기록 매체에서 열가역 기록층이 형성된 지지체의 면과 반대측의 면에 접착층 또는 점착층을 형성하여 열가역 기록 라벨로서 이용될 수 있다. 접착층 또는 점착층의 재료는 일반적으로 접착층 또는 점착층에 이용되는 임의의 재료일 수 있다.
구체적인 접착층 또는 점착층의 재료는 특별히 제한되지 않고, 다양한 목적에 따라 적절하게 선택될 수 있다. 그러나, 바람직한 접착층 또는 점착층의 재료의 예로는, 우레아 수지, 메라민 수지, 페놀 수지, 에폭시 수지, 초산 비닐 수지, 초산 비닐-아크릴 공중합체, 에틸렌-초산 비닐 공중합체, 아크릴 수지, 폴리비닐 에테르 수지, 염화 비닐-초산 비닐 공중합체, 폴리스티렌 수지, 폴리에스테르 수지, 폴리우레탄 수지, 폴리아미드 수지, 염소화 폴리올레핀 수지, 폴리비닐 부티랄 수지, 아크릴성 에스테르 공중합체, 메타크릴레이트 에스테르 공중합체, 천연 고무, 시아노아크릴레이트 수지, 및 실리콘계 수지가 있다.
접착층 또는 점착층의 재료는 핫 멜트 타입일 수 있다. 접착층 또는 점착층의 핫 멜트 재료는 박리지를 이용할 수도 있고 박리지를 이용하지 않을 수도 있다. 따라서, 접착층 또는 점착층이 형성되는 열가역 기록 라벨을, 기록층이 도포되기 어려운 자기 스트라이프를 갖는 염화 비닐 카드 등의 두꺼운 기판의 전면 또는 부분에 부착할 수 있다. 이에, 마그넷에 기록된 정보의 일부가 매체에 표시되기 때문에, 매체의 편리성이 개선될 수 있다. 접착층 또는 점착층을 갖는 열가역 기록 라벨은 IC 카드나 광카드 등의 두꺼운 카드에도 적용될 수 있다.
열가역 기록 매체는 특별히 제한되지 않지만, 시인성을 향상시키기 위해 지지체와 기록층 사이에 발색층을 포함할 수도 있다.
발색층은 특별히 지정되지 않지만, 발색제 및 바인더 수지를 함유하는 용액, 또는 분산액을 대상면에 도포해서 건조하거나, 또는 발색 시트를 대상면에 부착함으로써 형성될 수 있다.
열가역 기록 매체는 컬러 인쇄층을 포함할 수도 있다. 컬러 인쇄층을 형성하는 발색제의 예는 풀컬러 인쇄에 이용되는 종래의 잉크에 포함되는 각종 염료 또는 안료일 수 있고, 바인더 수지의 예로는, 열가소성 수지, 열경화성 수지, UV 경화성 수지, 및 전자선 경화성 수지가 있다. 컬러 인쇄층의 두께가 인쇄 컬러 농도에 따라 적절하게 변하기 때문에, 원하는 인쇄 농도에 기초해서 컬러 인쇄층의 두께를 선택할 수 있다.
열가역 기록 매체는 비가역성 기록층을 포함할 수도 있다. 이 경우, 열가역 기록층과 비가역성 기록층의 발색은 같은 수도 다를 수도 있다. 열가역 기록 매체는 기록층의 부분이나 전면에 또는 그 반대면의 부분이나 전면에 형성된 발색층을 포함할 수 있다. 발색층은 오프셋 인쇄 또는 그라비아 인쇄에 의해, 또는 잉크젯 프린터, 열전사 프린터, 또는 승화형 프린터에 의해 형성된 선택적 패턴을 포함할 수 있다. 또한, 발색층의 일부 또는 전면에 경화성 수지를 주성분으로서 갖는 양면 오버프린트(OP) 바니시층을 형성할 수도 있다. 선택적 패턴은 문자, 패턴, 디자인, 사진, 및 적외선 검지 가능 정보를 포함할 수 있다. 한편, 상기 층들 중 하나가 염료나 안료로 발색될 수도 있다.
열가역 기록 매체는 보안용 홀로그램을 포함할 수 있다. 또한, 특정 디자인을 제공하기 위해 열가역 기록 매체에, 초상, 회사 엠블럼, 또는 심볼을 형성하기 위한 요철부가 형성될 수도 있다.
열가역 기록 매체는 카드형, 태그형, 라벨형, 시트형, 및 롤형과 같이 임의의 원하는 형상 또는 형태로 형성될 수 있다. 카드형 열가역 기록 매체는 선불 카드, 포인트 카드, 또는 신용 카드로서 적용될 수 있다. 카드형 열가역 기록 매체보다 작은 태그형 열가역 기록 매체는 프라이스 태그(price tag)로서 적용될 수 있다. 카드형 열가역 기록 매체보다 큰 태그형 열가역 기록 매체는 프로세스 제어폼, 출하 지시폼, 또는 티켓으로서 적용될 수 있다. 부착이 가능한 라벨형 열가역 기록 매체는 다양한 크기로 형성되기 때문에, 프로세스 제어 또는 물품 관리를 위해 반복 사용되는 왜건, 컨테이너, 및 박스에 적용된다. 카드형 열가역 기록 매체보다 큰 시트형 열가역 기록 매체는 화상을 기록하기 위한 면적이 크므로 일반 문서, 프로세스 제어폼의 지시폼으로서 이용될 수 있다.
<열가역 기록 부재와 RF-ID의 조합 예>
본 실시형태들에 이용되는 열가역 기록 부재는 가역적으로 표시 가능한 기록층과 정보 기록부를, 동일한 카드나 태그에 통합하여, 그 정보 기록부에 기록된 기록 정보의 일부를 표시함으로써, 사용자가 어떤 (판독)장치 없이도 간단히 카드나 태그를 보고서 정보를 인식할 수 있어, 우수한 편리성을 제공한다. 또한, 정보 기록부의 내용이 변경될 경우, 열가역 기록 매체의 표시를 변경함으로써 열가역 기록 매체를 반복해서 사용할 수 있다.
정보 기록부는 특별히 지정되지 않고, 다양한 목적에 따라 적절하게 선택될 수 있다. 그러나, 바람직한 정보 기록부의 예로는, 자기 기록층, 자기 스트라이프, IC 메모리, 광 메모리, 및 RF-ID 태그가 있다. 정보 기록부를 프로세스 제어 또는 물품 관리에 이용할 경우에는 RF-ID 태그를 사용하는 것이 바람직하다. RF-ID 태그는 IC 칩과, 그 IC 칩에 접속된 안테나를 포함하는 것이다.
열가역 기록 부재는 가역적으로 표시 가능한 기록층과 정보 기록부를 포함하며, RF-ID 태그가 정보 기록부로서 이용되는 것이 바람직하다.
도 18은 RF-ID 태그(485)의 일례를 도시하는 개략도이다. 이 RF-ID 태그(485)는 IC 칩(481)과, 그 IC 칩(481)에 접속된 안테나(482)를 포함한다. IC 칩(481)은 기록부, 전원 조정부, 송신부, 및 수신부의 4개 부분을 포함하며, 이들 부분은 통신 기능을 분담한다. 통신은 RF-ID 태그와 리더 라이터 안테나 간의 무선파 송신에 의해 이루어진다. 구체적으로, 2가지 방식의 통신 시스템이 있는데, 첫 번째 것은 RF-ID 안테나가 리더 라이터 안테나로부터 무선파를 수신할 경우 공진 효과에 의해 기전력이 발생하는 전자 유도 시스템이고, 두 번째 것은 방사 필드에 의해 기전력이 발생하는 전기 방사 시스템이다. 양쪽 시스템에 있어서, 외부의 전자계에 의해 RF-ID 태그의 IC 칩이 기동하여, IC 칩 내의 정보를 신호로 변환한 다음, 변환된 신호는 RF-ID 태그로부터 송신된다. 이 송신된 정보는 리더 라이터 안테나에 의해 수신되고, 수신된 정보는 데이터 처리 장치에 의해 인식되어 데이터 처리 장치의 소프트웨어에 의해 처리된다.
RF-ID 태그가 라벨형 또는 카드형으로 형성되면, RF-ID 태그는 열가역 기록 매체에 부착될 수 있다. RF-ID 태그는 기록층이나 백킹층의 표면에 부착될 수 있지만, 백킹층의 표면에 부착되는 것이 바람직하다. RF-ID 태그를 열가역 기록 매체와 접착시키기 위해서 임의의 공지된 바인더나 접착제를 이용할 수 있다.
또한, 열가역 기록 매체와 RF-ID 태그는 라미네이팅 프로세스 등에 의해 카드형 또는 태그에 통합될 수 있다.
<화상 기록 및 소거 메카니즘>
화상 기록 및 소거 메카니즘은 열가역 기록 매체의 색조를 열에 의해 반전시킴으로써 달성된다. 열가역 기록 매체는 류코 염료와 가역성 현색제(이하, 간단히 "현색제"라고 함)를 포함하는데, 열가역 기록 매체의 색조는 열의 인가에 의해 발색 상태와 투명 상태 사이에서 가역적으로 변한다.
도 19a는 수지에 류코 염료와 상제를 혼합하여 형성된 열가역 기록층을 갖는 열가역 기록 매체의 온도-발색 농도 변화 곡선의 일례를 나타낸다. 도 19b는 투명 상태와 발색 상태가 인가된 열에 의해 가역적으로 변하는 열가역 기록 매체의 발색/탈색 메카니즘을 나타낸다.
도 19a에 도시하는 바와 같이, 탈색 상태(A)의 기록층이 용융 온도(T1)로 가열될 경우, 기록층의 류코 염료와 현색제가 용융 혼합되어 기록층은 용융 발색 상태(B)로 발색된다. 용융 발색 상태(B)의 기록층이 급랭되면, 기록층의 온도는 내려가고 기록층은 그 발색 상태를 유지함으로써 기록층의 발색 상태가 안정화된다. 따라서, 기록층은 고정 발색 상태(C)가 된다. 기록층이 이 고정 발색 상태를 얻을 수 있는지의 여부는 용융 발색 상태(B)에서 기록층을 가열 또는 냉각시키는 속도에 종속된다. 기록층이 서랭되면, 기록층은 초기 탈색 상태(A)로 탈색된다. 한편, 기록층이 급랭되면, 기록층은 고정 발색 상태(A)와 비교해서 상대적으로 농도가 높은 색을 얻는다. 반면, 고정 발색 온도(C)의 기록층이 다시 가열되면, 기록층은 발색 온도보다 낮은 온도(T2)로 탈색되고(D에서 E), 고정 발색 상태(C)의 기록층을 다시 냉각시키면, 기록층은 초기 탈색 상태(A)로 되돌아간다.
용융 상태로부터 급랭에 의해 변화된 발색 상태(C)의 기록층에서, 발색된 류코 염료 분자와 현색제 분자는 접촉 반응 상태를 유지하면서 혼합되며, 접촉 반응 상태의 분자들은 종종 고체를 형성한다. 이 상태에서, 류코 염료와 현색제의 용융 혼합물(발색 혼합물)이 발색 상태를 유지하면서 결정화되고, 이 결정 구조로 인해, 혼합물의 색조가 안정화될 수 있다. 반면, 탈색 상태에서는 류코 염료와 현색제의 상이 분리된다. 이 상분리 상태에서는, 류코 염료 화합물과 현색제 화합물 중 한쪽의 분자가 응집되거나 결정화되기 때문에, 류코 염료와 현색제는 그 응집 또는 결정화로 인해 분리되어 안정화된다. 많은 경우에, 류코 염료와 현색제의 상분리와 현색제의 결정화에 의해 보다 완전한 기록층의 탈색을 얻을 수 있다.
도 19a에 도시하는, 기록층의 용융 상태(B)로부터의 서랭에 의한 탈색 상태(A) 또는 기록층의 고정 발색 상태(C)로부터의 가열에 의한 탈색 상태(A)는 온도(T2)에서의 응집 구조의 변화로부터 야기되어, 상분리와 현색제의 결정화를 일으킨다.
또한, 도 19a에서는, 기록층이 용융 온도(T1) 이상의 온도(T3)로 반복 가열되면 소거 온도에서 기록층을 가열해도 탈색이 불가능한 소거 불량이 발생할 수 있다. 소거 불량은 현색제의 열분해로부터 야기될 수 있는데, 열분해된 현색제는 응집 또는 결정화에 내성을 가지므로 류코 염료와 쉽게 분리될 수 없기 때문이다. 반복된 가열 및 냉각으로 인한 열가역 기록 매체의 열화는 열가역 기록 매체를 가열할 때에 용융 온도(T1)와 온도(T3) 간의 차를 작게 함으로써 제어될 수 있다.
(화상 처리 장치)
본 실시형태에 따른 화상 처리 장치는 마킹 제어 방법을 실행하는데 이용되며, 적어도, 레이저빔을 조사하는 레이저빔 조사 유닛과, 레이저빔을 레이저빔 수광면에 스캐닝하는 레이저빔 스캐닝 유닛을 포함하며, 선택적으로 다른 부재를 포함할 수도 있다.
열가역 기록 매체에 조사되는 레이저빔의 파장은 열가역 기록 매체가 그 조사된 레이저빔을 효율적으로 흡수하도록 선택될 수 있다. 예컨대, 열가역 기록 매체는 조사된 레이저빔을 효율적으로 흡수하여 발열할 수 있는 광열 변환 재료를 적어도 함유할 수 있다. 열가역 기록 매체에 조사되는 레이저빔의 파장은 다른 재료보다도 광열 변환 재료가 그 조사된 레이저빔을 더 효율적으로 흡수하도록 선택되어야 한다.
-레이저 출사 유닛-
레이저 출사 유닛에 의해 출사되는 레이저빔의 파장은 700 ㎚ 이상인 것이 바람직하고, 더 바람직하게는 720 ㎚ 이상이며, 750 ㎚ 이상이 특히 바람직하다. 레이저빔의 파장의 상한은 특별히 제한되지 않고, 다양한 목적에 따라 적절하게 선택될 수 있다. 그러나, 레이저빔 파장의 상한은 1,500 ㎚ 이하인 것이 바람직할 수 있고, 더 바람직하게는 1,300 ㎜ 이하이며, 1,200 ㎚ 이하가 특히 바람직하다.
레이저빔의 파장이 700 ㎚보다 짧으면, 화상 기록 시에 가시광 영역에서 화상의 콘트라스트가 저하되거나 열가역 기록 매체의 다른 영역이 발색될 수 있다. 가시광 영역의 700 ㎚보다 더 짧은 파장을 갖는 자외광 영역에서는, 열가역 기록 매체가 열화될 수도 있다. 또한, 열가역 기록 매체에 첨가되는 광열 변환 재료에는 반복 화상 처리를 위한 내구성을 확보하기 위해서 높은 분해 온도가 요구될 수 있다. 그러나, 광열 변환 재료가 유기계 염료를 함유해야 한다면, 분해 온도가 높고 흡수 파장이 긴 광열 변환 재료를 얻기 어렵다. 따라서, 레이저빔의 파장은 1,500 ㎚ 이하인 것이 바람직할 수 있다.
레이저 출사 유닛은 특별히 지정되지 않고, 다양한 목적에 따라 적절하게 선택될 수 있지만, 바람직한 레이저 출사 유닛의 예로는, YAG(이트륨 알루미늄 가닛) 레이저, 파이버 레이저, 및 반도체 레이저(즉, 레이저 다이오드, LD)가 있다. 이들 중에서도, 파장 선택이 넓어 선택적인 광열 변환 재료 범위가 증가한다는 이유로 반도체 레이저가 특히 바람직하다. 또한, 반도체 레이저는 레이저 광원이 소형이기 때문에, 반도체 레이저를 구비한 레이저 장치는 사이즈가 소형화될 수 있고 저가로 제조될 수 있다.
화상 처리 장치는 레이저 출사 유닛을 포함하는 레이저 마커와 기본 구성이 같으며, 적어도 발진기 유닛, 전원 제어 유닛, 및 프로그램 유닛을 더 포함한다.
도 20은 상기 실시형태들에 이용된 화상 처리 장치의 일례를 도시하며, 여기서는 레이저 조사 유닛에 대해 설명한다.
발진기 유닛은 레이저 발진기(401), 빔 익스팬더(402), 및 스캐닝 유닛(405)(레이저빔 스캐닝 유닛)을 포함하도록 구성된다.
레이저 발진기(401)는 레이저빔의 광강도와 지향성을 높일 수 있는 것이다. 따라서, 레이저 발진기(401)에는, 레이저 매질의 양측에 미러를 배치하고, 그 레이저 매질을 펌핑(에너지 공급)하며, 여기 상태의 원자수를 늘려서 반전 분포를 형성하여 유도 출사를 일으키게 한다. 그리고, 광축 방향의 레이저빔을 증폭하여 레이저빔의 지향성을 높여서, 출력 미러로부터 레이저빔을 출사시킨다.
스캐닝 유닛(405)은 검류계(404)와, 해당 검류계(404)에 부착된 갈바노 미러(404A)를 포함하도록 구성된다. 레이저 발진기(401)로부터 출력된 레이저빔은 각각의 검류계(404)에 부착된 X축 방향의 미러(404A)와 Y축 방향의 미러(404A)에 의해 고속으로 회전 스캐닝되어 열가역 기록 매체(407) 상에 레이저빔을 조사함으로써 그 열가역 기록 매체(407) 상에 화상을 기록 또는 소거한다.
전원 제어 유닛은 레이저 매질을 여기시키는 광원인 구동 전원과, 검류계용 구동 전원과, 펠티에 소자의 냉각용 전원, 및 화상 처리 장치 전체를 제어하기 위한 제어 유닛을 포함하도록 구성된다.
프로그램 유닛은 터치 패널이나 키보드를 통해, 레이저빔 강도와, 레이저 스캐닝 속도 등의 조건의 입력을 제어하며, 또 기록 또는 소거될 문자나 화상을 작성하거나 편집하도록 구성된다.
화상 기록/소거용 헤드인 레이저 조사 유닛은 화상 처리 장치에 설치된다. 또한, 화상 처리 장치는 열가역 기록 매체를 이송하는 반송 유닛과, 반송 유닛용 제어 유닛, 및 모니터 유닛(즉, 터치 패널)을 포함한다.
[실시예]
이하, 본 발명의 실시예를 설명하지만, 본 발명은 이 실시예에 제한되지 않는다.
(제조예 1)
<열가역 기록 매체의 제조>
인가된 열에 의해 색조가 가역적으로 변할 수 있는 열가역 기록 매체를 이하와 같이 제작하였다.
-지지체-
지지체로서, 두께 125 ㎛의 백색 폴리에스테르 필름(Tetoron Film U2L98; Teijin DuPont Films Japan Limited)을 이용하였다.
-제1 열가역 기록층의 형성-
하기 구조식 (1)로 표시되는 가역성 현색제 5 질량부, 하기 구조식 (2)로 표시되는 제1 탈색 촉진제 0.5 질량부, 하기 구조식 (3)으로 표시되는 제2 탈색 촉진제 0.5 질량부, 아크릴 폴리올 50 질량%를 함유하는 용액(수산기가=200 ㎎KOH/g) 10 질량부, 및 메틸 에틸 케톤 80 질량부를, 볼밀을 이용하여 평균 입자 직경이 약 1 ㎛이 될 때까지 분쇄 분산하였다.
Figure 112012029580966-pct00003
-- 구조식 (1)
Figure 112012029580966-pct00004
-- 구조식 (2)
Figure 112012029580966-pct00005
-- 구조식 (3)
다음에, 그렇게 얻어진 분쇄 분산된 가역성 현색제 입자를 갖는 분산액에, 류코 염료로서 2-아닐리노-3-메틸-6-디부틸아미노플루오란 1 질량부, 및 이소시아네이트(Coronate HL; Nippon Polyurethane Industries, Co., Ltd. 제조) 5 질량부를 첨가하고, 충분히 교반하여, 열가역 기록층용 코팅액을 조제하였다.
얻어진 열가역 기록층용 코팅액을, 지지체 상에 와이어바를 이용하여 코팅하고, 코팅된 지지체를 100℃에서 2분 동안 건조한 다음, 60℃에서 24시간 경화시킴으로써, 두께 9.6 ㎛의 제1 열가역 기록층을 얻었다.
-광열 변환층의 형성-
프탈로시아닌계 광열 변환 재료(IR-14, 흡수 피크 파장: 824 ㎚; Nippon Shokubai Co., Ltd. 제조) 1 질량%를 함유하는 용액 4 질량부, 아크릴 폴리올 50 질량%를 함유하는 용액(수산기가=200 ㎎KOH/g) 10 질량부, 및 메틸 에틸 케톤 20 질량부와, 가교제로서 이소시아네이트(Coronate HL; Nippon Polyurethane Industries, Co., Ltd. 제조) 5 질량부를 혼합해서 충분히 교반하여, 광열 변환층용 코팅액을 조제하였다. 얻어진 광열 변환층용 코팅액을, 제1 열가역 기록층 상에 와이어바를 이용하여 코팅하고, 90℃에서 1분간 건조한 다음에, 60℃에서 24시간 경화시켜, 두께 4 ㎛의 광열 변환층을 얻었다.
-제2 열가역 기록층의 형성-
얻어진 열가열 기록층용 코팅액(제1 열가역 기록층에 이용된 것과 동일한 코팅액)을 광열 변환층 상에 와이어바를 이용하여 코팅하고, 코팅된 광열 변환층을 100℃에서 2분간 건조한 다음, 60℃에서 24시간 경화시켜, 두께 2.4 ㎛의 제2 열가역 기록층을 얻었다.
-UV 흡수층의 형성-
UV 흡수 폴리머 40 질량%를 함유하는 용액(UV-G300; Nippon Shokubai Co., Ltd. 제조) 10 질량부, 이소시아네이트(Coronate HL; Nippon Polyurethane Industries, Co., Ltd. 제조) 1.5 질량부, 및 메틸 에틸 케톤 12 질량부를 혼합하여 충분히 교반함으로써, UV 흡수층용 코팅액을 조제하였다.
다음에, 제2 열가역 기록층이 광열 변환층 상에 형성되고 광열 변환층이 지지체 상에 형성된 경우에, 얻어진 UV 흡수층용 코팅액을 지지체의 제2 열가역 기록층 상에 와이어바를 이용하여 코팅하고, 코팅된 층을 90℃에서 1분간 가열한 다음, 코팅된 층을 60℃에서 24시간 경화시켜, 두께 2 ㎛의 UV 흡수층을 얻었다.
후술하는 바와 같이, UV 흡수층 상에 제2 산소 배리어층이 형성되고, 제1 열가역 기록층과 지지체 사이에 제1 산소 배리어층이 형성되었다.
-제1 산소 배리어층 및 제2 산소 배리어층의 형성-
우레탄계 접착제(TM-567; Toyo-Morton, Ltd. 제조) 5 질량부, 이소시아네이트(CAT-RT-37; Toyo-Morton, Ltd. 제조) 0.5 질량부, 및 초산 에틸 5 질량부를 혼합하여 충분히 교반함으로써 산소 배리어층용 코팅액을 조제하였다.
다음에, 실리카 증착 PET(폴리에틸렌 테레프탈레이트) 필름(Techbarrier HX, 산소 투과도: 0.5 ㎖/㎡/day/㎫; Mitsubishi Plastics, Inc. 제조) 상에, 산소 배리어층용 코팅액을 와이어 바를 이용해서 코팅하여, 그 코팅막을 80℃에서 1분간 가열하고, 코팅막을 50℃에서 24시간 경화시켜 경화된 코팅막을 UV 흡수층과 지지체에 접합시킴으로써, 각각 두께 12㎛의 제1 산소 배리어층 및 제2 산소 배리어층이 형성되었다.
-백킹층의 형성-
펜타에리스리톨 헥사아크릴레이트(KAYARAD DPHA; Nippon Kayaku Co., Ltd. 제조) 7.5 질량부, 우레탄 아크릴레이트 올리고머(Art resin UN-3320HA; Negami Chemical Industrial Co., Ltd. 제조) 2.5 질량부, 침상의 도전성 산화 티타늄(FT-3000: 장축=5.15 ㎛, 단축=0.27 ㎛, Ishihara Sangyo Kaishia, Ltd. 제조) 2.5 질량부, 광중합 개시제(Irgacure 184; Nihon Ciba-Geigy K.K. 제조) 0.5 질량부, 및 이소프로필 알콜 13 질량부를 혼합해서 볼밀로 충분히 교반함으로써, 백킹층용 코팅액을 조제하였다.
다음에, 상기 층이 형성되지 않은 지지체의 면에, 얻어진 백킹층용 코팅액을 와이어바를 이용해서 코팅하고, 코팅된 지지체를 90℃에서 1분간 가열 및 건조한 다음, 코팅된 지지체를 80 W/cm의 램프 출력을 갖는 UV 램프로 가교시킴으로써, 두께 4 ㎛의 백킹층을 얻었다. 이에, 제조예 1의 방법으로 열가역 기록 매체를 제조하였다.
(제조예 2)
<열가역 기록 매체의 제조>
광열 변환 재료의 조제에 있어서, 프탈로시아닌계 광열 변환 재료 1 질량%를 함유하는 용액을 4질량부 첨가하는 것 대신에, 시아닌계 광열 변환 재료(YKR-2900, 흡수 피크 파장: 830 ㎚; Yamamoto Chemicals Inc. 제조) 0.5 질량%를 함유하는 용액을 2 질량부 첨가하여 광열 변환층용 코팅액을 제조한 것 외에는, 제조예 1의 방법과 같은 제조예 2의 방법으로 열가역 기록 매체를 제조하였다. 시아닌계 광열 변환 재료(YKR-2900; Yamamoto Chemicals Inc. 제조)는 그 시아닌계 광열 변환 재료가, 제조예 1에서 얻어진 프탈로시아닌계 광열 변환 재료와 같은 열감도를 얻는 양만큼 첨가되었다.
-바탕 화상 인쇄(화상 기록)-
(실시예 1)
화상 기록 프로세스는 LD 마커 장치에 의해 수행되었다. (LD 마커 장치에 의해 수행된)화상 처리 프로세스에 있어서, 제조예 1에서 얻어진 열가역 기록 매체에, QPC 파이버 결합 레이저 다이오드(반도체 레이저)의 ES-6200-A(중심 파장: 808 ㎚)에 의해 레이저빔이 조사되었고, 조사된 빔은 2개의 콜리메이터 렌즈(초점 거리: 26 ㎜)에 의해 시준되었으며, 시준된 레이저빔은 갈바노스캐너 6230H(Cambridge Technology 제조)에 의해 스캐닝된 다음, 스캐닝된 빔은 fθ 렌즈(초점 거리: 141 ㎜)로 그 열가역 기록 매체 상에 집광되었다. 실시예 1에서 워킹 거리는 141 ㎜(빔 직경: 0.65 ㎜)로 조정되었고, 선속은 2,500 ㎜/s로 조정되었으며, 도 21a에 도시하는 레이저빔 스캐닝 방법(즉, A 방향의 마킹 라인 4개, B 방향의 마킹 라인 6개, C 방향의 마킹 라인 3개)에 기초하여 화상 기록을 수행하였다. 실시예 1에서, A 방향의 마킹 라인과 그 A 방향의 마킹 라인에 인접하게 위치한 C 방향의 마킹 라인 사이의 피치폭을 0.20 ㎜로, A 방향의 마킹 라인에 대한 C 방향의 마킹 라인의 경사량을 0.09 ㎜로, A 방향의 마킹 라인의 길이를 10 ㎜로 설정하여 바탕 화상을 기록하였다. 레이저빔의 조사 파워는 화상 농도가 포화되도록 선택되었다.
(실시예 2)
실시예 2에서는, 도 21a에 도시하는 레이저빔 스캐닝 방법 대신에, 도 21b에 도시하는 레이저빔 스캐닝 방법(즉, A 방향의 마킹 라인 4개, C 방향의 마킹 라인 3개, B 방향의 마킹 라인 없음)에 기초하여 화상 기록을 수행하였다. 실시예 2에서는, A 방향의 마킹 라인과 그 A 방향의 마킹에 인접한 C 방향의 마킹 라인 사이의 피치폭을 0.20 ㎜로, A 방향의 마킹 라인에 대한 C 방향의 마킹 라인의 경사량을 0.09 ㎜로, A 방향의 마킹 라인의 길이를 10 ㎜로 설정하여 실시예 1과 마찬가지로 화상 기록을 수행하였다.
(실시예 3)
실시예 3에서는, A 방향의 마킹 라인에 대한 C 방향의 마킹 라인의 경사량을 0.09 ㎜(실시예 2)에서 0.045 ㎜(실시예 3)로 바꾼 것 외에는, 실시예 2와 마찬가지로 화상 기록을 수행하였다.
(실시예 4)
실시예 4에서는, A 방향의 마킹 라인에 대한 C 방향의 마킹 라인의 경사량을 0.09 ㎜(실시예 2)에서 0.155 ㎜(실시예 4)로 바꾼 것 외에는, 실시예 2와 마찬가지로 화상 기록을 수행하였다.
(실시예 5)
실시예 5에서는, A 방향의 마킹 라인에 대한 C 방향의 마킹 라인이 경사량을 0.09 ㎜(실시예 2)에서 0.02 ㎜(실시예 5)로 바꾼 것 외에는, 실시예 2와 마찬가지로 화상 기록을 수행하였다.
(실시예 6)
실시예 6에서는, A 방향의 마킹 라인에 대한 C 방향의 마킹 라인이 경사량을 0.09 ㎜(실시예 2)에서 0.18 ㎜(실시예 6)로 바꾼 것 외에는, 실시예 2와 마찬가지로 화상 기록을 수행하였다.
(실시예 7)
실시예 7에서는, 제1 마킹 라인을 마킹하는데 조사된 레이저빔의 조사 파워를, 실시예 2에서 제1 마킹 라인을 마킹하는데 조사된 레이저빔의 조사 파워보다 10%만큼 상승시킨 것 이외는, 도 21b에 도시하는 레이저빔 스캐닝 방법(즉, A 방향의 마킹 라인 4개, C 방향의 마킹 라인 3개, B 방향의 마킹 라인 없음)에 기초하여, 실시예 2와 마찬가지로 화상 기록을 수행하였다. 실시예 7에서, 제1 마킹 라인을 마킹하기 위한 레이저빔의 조사 파워는 21.0 W였고 제2 마킹 라인을 마킹하는 데에는 19.1 W였다.
(실시예 8)
실시예 8에서는, 제조예 1로 제조된 열가역 기록 매체(실시예 2에서 사용된 것)를 제조예 2로 제조된 열가역 기록 매체로 변경한 것 이외는 실시예 2와 마찬가지로 화상 기록을 수행하였다.
(비교예 1)
비교예 1에서는, 도 21a에 도시하는 레이저빔 스캐닝 방법 대신에, 도 22a에 도시하는 레이저빔 스캐닝 방법(즉, A 방향의 마킹 라인 7개, B 방향의 마킹 라인 6개, C 방향의 마킹 라인 없음)에 기초해서, 인접한 A 방향의 마킹 라인 사이의 피치폭을 0.20 ㎜로, A 방향의 마킹 라인의 길이를 20 ㎜로 설정하여, 실시예 1과 마찬가지로 화상 기록을 수행하였다.
(비교예 2)
비교예 2에서는, 도 21a에 도시하는 레이저빔 스캐닝 방법 대신에, 도 22b에 도시하는 레이저빔 스캐닝 방법(즉, A 방향의 마킹 라인을 7개, B 방향의 마킹 라인 없음, C 방향의 마킹 라인 없음)에 기초해서, 인접한 A 방향의 마킹 라인 사이의 피치폭을 0.20 ㎜로, A 방향의 마킹 라인의 길이를 20 ㎜로 설정하여, 실시예 1과 마찬가지로 화상 기록을 수행하였다.
(비교예 3)
비교예 3에서는, 도 21a에 도시하는 레이저빔 스캐닝 방법 대신에, 도 22c에 도시하는 레이저빔 스캐닝 방법(즉, A 방향의 마킹 라인 7개, B 방향의 마킹 라인 없음, C 방향의 마킹 라인 없음)에 기초해서, 인접한 A 방향의 마킹 라인 사이의 피치폭을 0.20 ㎜로, A 방향의 마킹 라인의 길이를 20 ㎜로 설정하여, 실시예 1과 마찬가지로 화상 기록을 수행하였다.
-화상 소거-
(실시예 9)
실시예 9에서는, 워킹 거리를 180 ㎜(빔 직경: 3.0 ㎜)으로 설정하고, LD 마커 장치에서 스캐닝 속도를 1,000 ㎜/s로 설정해서, 제조예 1에서 얻은 열가역 기록 매체의 바탕 마킹 영역에 기록된 바탕 화상을, 도 21a에 도시하는 레이저빔 스캐닝 방법(즉, 이 경우에 A 방향의 마킹 라인 14개, B 방향의 마킹 라인 27개, C 방향의 마킹 라인 14개)에 기초하여 소거하였다. 실시예 9에서는, A 방향의 마킹 라인과 그 A 방향의 마킹 라인에 인접한 C 방향의 마킹 라인 사이의 피치폭을 0.6 ㎜로, A 방향의 마킹 라인에 대한 C 방향의 마킹 라인의 경사량을 0.24 ㎜로, A 방향의 마킹 라인의 길이를 40 ㎜로 설정하여 화상 소거를 수행하였다.
(실시예 10)
실시예 10에서는, 도 21a에 도시하는 레이저빔 스캐닝 방법 대신에, 도 21b에 도시하는 레이저빔 스캐닝 방법(즉, A 방향의 마킹 라인 14개, C 방향의 마킹 라인 14개, B 방향의 마킹 라인 없음)에 기초하여 화상 소거를 수행하였다. 실시예 10에서는, A 방향의 마킹 라인과 그 A 방향의 마킹 라인에 인접한 C 방향의 마킹 라인 사이의 피치폭을 0.6 ㎜로, A 방향의 마킹 라인에 대한 C 방향의 마킹 라인의 경사량을 0.24 ㎜로, A 방향의 마킹 라인의 길이를 40 ㎜로 설정하여 실시예 9와 마찬가지로, 바탕 화상을 소거하였다.
(실시예 11)
실시예 11에서는, A 방향의 마킹 라인에 대한 C 방향의 마킹 라인의 경사량을 0.24 ㎜(실시예 10)에서 0.13 ㎜(실시예 11)으로 바꾼 것 외에는, 실시예 10과 마찬가지로 화상 소거를 수행하였다.
(실시예 12)
실시예 12에서는, A 방향의 마킹 라인에 대한 C 방향의 마킹 라인의 경사량을 0.24 ㎜(실시예 10)에서 0.46 ㎜(실시예 12)으로 바꾼 것 외에는, 실시예 10과 마찬가지로 화상 소거를 수행하였다.
(실시예 13)
실시예 13에서는, A 방향의 마킹 라인에 대한 C 방향의 마킹 라인의 경사량을 0.24 ㎜(실시예 10)에서 0.08 ㎜(실시예 13)로 바꾼 것 외에는, 실시예 10과 마찬가지로 화상 소거를 수행하였다.
(실시예 14)
실시예 14에서는, A 방향의 마킹 라인에 대한 C 방향의 마킹 라인의 경사량을 0.24 ㎜(실시예 10)에서 0.54 ㎜(실시예 14)로 바꾼 것 외에는, 실시예 10과 마찬가지로 화상 소거를 수행했다.
(비교예 4)
비교예 4에서는, 도 21a에 도시하는 레이저빔 스캐닝 방법 대신에, 도 22a에 도시하는 레이저빔 스캐닝 방법(즉, A 방향의 마킹 라인 28개, B 방향의 마킹 라인 27개, C 방향의 마킹 라인 없음)에 기초해서 화상 소거를 수행하였다. 인접한 A 방향의 마킹 라인 사이의 피치폭을 0.6 ㎜로, A 방향의 마킹 라인의 길이를 40 ㎜로 설정하여, 실시예 9와 마찬가지로 바탕 화상을 소거하였다.
(비교예 5)
비교예 5에서는, 도 21a에 도시하는 레이저빔 스캐닝 방법 대신에, 도 22b에 도시하는 레이저빔 스캐닝 방법(즉, A 방향의 마킹 라인 28개, B 방향의 마킹 라인 없음, C 방향의 마킹 라인 없음)에 기초하여 화상 소거를 수행하였다. 인접한 A 방향의 마킹 라인 사이의 피치폭을 0.6 ㎜로, A 방향의 마킹 라인의 길이를 40 ㎜로 설정한 것 외에는 실시예 9와 마찬가지로 바탕 화상을 소거하였다.
(비교예 6)
비교예 6에서는, 도 21a에 도시하는 레이저빔 스캐닝 방법 대신에, 도 22c에 도시하는 레이저빔 스캐닝 방법(즉, A 방향의 마킹 라인 28개, B 방향의 마킹 라인 없음, C 방향의 마킹 라인 없음)에 기초하여 화상 소거를 수행하였다. 인접한 A 방향의 마킹 라인 사이의 피치폭을 0.6 ㎜로, A 방향의 마킹 라인의 길이를 40 ㎜로 설정한 것 외에는, 실시예 9와 마찬가지로 바탕 화상을 소거하였다.
-화상 인쇄 및 반복 내구성 평가-
표 1은 실시예 1∼8과 비교예 1∼3에서 바탕 화상 인쇄시 화상 농도가 포화될 때의 인쇄 시간과, 레이저빔의 조사 파워를 나타낸다.
또한, 실시예 1∼8과 비교예 1∼3에서 화상이 기록된 후에, 비교예 6의 화상 소거 방법에 기초해서 소거 평균 파워로 레이저빔을 조사하여 기록 화상을 소거하였고, 그렇게 화상 기록 및 화상 소거를 포함하는 화상 처리를 반복 수행하였다. 또, 표 1은 화상 기록 프로세스에서의 바탕 화상 농도가 1.3 이하가 된 횟수, 또는 화상 소거 프로세스에서의 미소거(unerased) 화상 농도가 0.02를 넘었을 때의 횟수를 갖는 반복 내구성의 평가 결과를 포함한다.
바탕 화상 농도와 미소거 화상 농도는 스캐너(Canoscan 4400; Canon Inc. 제조)에 의해 판독된 그레이스케일(Kodak Co., Ltd.)에 기초하여 측정되었고, 각각의 그레이스케일 값과, 반사 농도계(RD-914; Machbeth Corp. 제조)로 측정된 각각의 화상 농도 간의 상관을 계산하였다. 따라서, 바탕 화상과 미소거 화상의 각각의 그레이 스케일값은 바탕 화상과 미소거 화상의 각각의 화상 농도로 변환되었다.
Figure 112012029580966-pct00006
-화상 소거 특성-
실시예 2에서 기록된 바탕 화상 영역에 형성된 바탕 화상은 실시예 9∼14와 비교예 4∼6에서의 화상 소거 조건에 기초하여, 조사되는 레이저빔을 낮은 조사 파워(W)로부터 높은 조사 파워로 순차 변경함으로써 소거되었고, 화상 소거 시간, 소거 평균 파워, 및 소거폭을 구했다. 결과를 표 2에 나타낸다.
소거 평균 중심은, 바탕 화상이 형성되기 전에 구한 열가역 기록 매체의 베이스 농도에 기초해서, 열가역 기록 매체의 베이스 농도가 +0.02 이하인 열가역 기록 매체에 인가된 레이저빔의 조사 파워를 의미한다. 소거 평균 파워는 레이저빔의 조사 파워의 최대값과 최소값 사이의 평균을 계산하여 구해졌다. 또한, 소거 폭은 (최대값-최소값)/(최대값+최소값)으로 계산되었다. 여기서, 열가역 기록 매체의 베이스 농도는 바탕 화상 밀도와 미소거 화상 농도의 측정과 같은 식으로 측정되었다.
Figure 112012029580966-pct00007
이상, 바람직한 실시형태들에 따른 마킹 제어 장치, 레이저 조사 장치, 마킹 제어 방법, 마킹 제어 프로그램, 및 이 마킹 제어 프로그램을 기록한 기록 매체에 대해 설명하였다. 그러나, 본 발명은 특정적으로 기술된 실시형태들에 한정되지 않으며, 특허청구범위에 기재되는 본 발명의 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 이루어질 수 있다.
본 실시형태들에 따른 마킹 제어 방법은 화상의 기록 또는 소거 시의 우수한 인쇄 품질, 화상 형성 시의 우수한 반복 내구성, 단시간의 화상 처리, 및 바탕 화상(solidly filled image), 바코드/QR 코드 인쇄, 및 볼드체 문자 인쇄에의 우수한 적용성을 제공하는 것이 가능하다. 따라서, 본 실시형태들에 따른 마킹 제어 방법은 물류 시스템 및 배송 시스템에 이용되는 기록 매체를 마킹하는 마킹 제어 방법으로서 적합하게 이용될 수 있다.
개시한 실시형태들은 화상 마킹 시의 마킹 시간을 단축하면서 마킹된 화상의 고품질을 유지할 수 있는 마킹 제어 장치, 레이저 조사 장치, 마킹 제어 방법, 마킹 제어 프로그램, 및 이 마킹 제어 프로그램을 기록한 기록 매체를 제공할 수 있다.
본 발명의 실시형태들은 예시의 목적으로 여기에 기술되어 있다. 본 발명은 이들 실시형태들에 한정되는 것이 아니라 본 발명의 범위로부터 일탈하는 일 없이 다양한 변화 및 변형이 이루어질 수 있다. 본 발명은 발명의 상세한 설명에 설명하며 도면에 도시하는 실시형태들에 한정되지 않는다.
본 출원은 2009년 10월 19일에 일본 특허청에 출원한 일본 우선권 출원 제2009-240527호, 2009년 10월 28일에 출원한 제2009-247295호, 2010년 9월 8일에 출원한 2010-201388호에 기초하며, 이들의 전체 내용은 인용에 의해 본 명세서에 원용된다.

Claims (19)

  1. 열가역 기록 매체에 레이저빔을 조사하여 거기에 대상 화상을 마킹하는 마킹 장치를 제어하기 위한 마킹 제어 장치에 있어서,
    상기 대상 화상을 서로 인접한 제1 마킹 라인과 제2 마킹 라인으로 분할하고, 인접한 제1 및 제2 마킹 라인의 각각의 마킹 위치를 결정하도록 구성되는 마킹 위치 결정 유닛과,
    상기 제1 마킹 라인이 마킹되는 방향과 반대의 방향으로 상기 제2 마킹 라인이 마킹되게 대상 화상을 마킹하기 위해 인접한 제1 및 제2 마킹 라인의 마킹 순서를 결정하도록 구성되는 마킹 순서 결정 유닛과,
    상기 제1 마킹 라인이 최초로 스캐닝되고 그 제1 마킹 라인에 후속해서 상기 제2 마킹 라인이 왕복(reciprocally) 스캐닝될 때에, 상기 제2 마킹 라인을, 상기 제1 마킹 라인과 평행한 라인에 기초하여 상기 제1 마킹 라인의 제1 시점쪽으로 기울어진 라인에 상기 제2 마킹 라인의 제2 종점이 위치하도록 마킹함으로써, 상기 제1 마킹 라인의 제1 종점과 상기 제2 마킹 라인의 제2 시점 사이의 제1 거리가, 상기 제1 마킹 라인의 제1 시점과 상기 제2 마킹 라인의 제2 종점 사이의 제2 거리보다 길게 되게, 또는 상기 제2 마킹 라인의 제2 시점측에 조사되는 레이저빔에 의해 열가역 기록 매체가 받는 에너지가, 상기 제2 마킹 라인의 제2 종점측에 조사되는 레이저빔에 의해 열가역 기록 매체가 받는 에너지보다 낮게 되게 조정하도록 구성되는 조정 유닛과,
    상기 제1 및 제2 마킹 라인의 각각의 마킹 위치와 그 제1 및 제2 마킹 라인의 마킹 순서를 포함하는 마킹 명령 세트를 생성하도록 구성되는 마킹 명령 생성 유닛
    을 포함하는 마킹 제어 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 조정 유닛은, 상기 제1 마킹 라인의 제1 시점과 제1 종점 사이의 간격을 복수의 단위 선분으로, 그리고 상기 제2 마킹 라인의 제2 시점과 제2 종점 사이의 간격을 복수의 단위 선분으로 분할하고, 상기 제2 마킹 라인의 단위 선분의 제2 시점측에 조사되는 레이저빔에 의해 열가역 기록 매체가 받는 에너지가, 그 단위 선분에 후속하는 상기 제2 마킹 라인의 다른 단위 선분의 제2 종점측에 조사되는 레이저빔에 의해 열가역 기록 매체가 받는 에너지보다 낮게 되도록 조정하는 것인 마킹 제어 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 조정 유닛은, 상기 제2 마킹 라인의 제2 시점부터 그 제2 종점까지 상기 제2 마킹 라인을 마킹하는 마킹 속도를 점차 저하시킴으로써, 상기 제2 마킹 라인의 제2 시점측에 조사되는 레이저빔에 의해 열가역 기록 매체가 받는 에너지가, 그 제2 종점측에 조사되는 레이저빔에 의해 열가역 기록 매체가 받는 에너지보다 낮게 되도록 조정하는 것인 마킹 제어 장치.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 조정 유닛은, 상기 제2 마킹 라인의 제2 시점부터 그 제2 종점까지 상기 제2 마킹 라인에 조사되는 레이저빔의 레이저 출력 파워를 점차 상승시킴으로써, 상기 제2 마킹 라인의 제2 시점측에 조사되는 레이저빔에 의해 열가역 기록 매체가 받는 에너지가, 그 제2 종점측에 조사되는 레이저빔에 의해 열가역 기록 매체가 받는 에너지보다 낮게 되도록 조정하는 것인 마킹 제어 장치.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서, 상기 조정 유닛은 상기 제2 마킹 라인과 평행한 라인에 기초하여 상기 제2 마킹 라인의 제2 시점쪽으로 기울어진 라인에 제3 마킹 라인의 제3 종점이 위치하게, 제3 시점부터 제3 종점까지 제3 마킹 라인이 마킹되도록 조정하는 것인 마킹 제어 장치.
  7. 제1항 또는 제6항에 있어서, 상기 조정 유닛은, 상기 제1 마킹 라인의 제1 종점과, 그 제1 마킹 라인에 인접하게 위치한 상기 제2 마킹 라인의 제2 시점 사이의 간격에 레이저빔이 조사되지 않도록 조정하는 것인 마킹 제어 장치.
  8. 제1항에 있어서, 상기 조정 유닛은, 상기 제2 마킹 라인의 제2 시점에 조사되는 레이저빔이, 상기 제1 마킹 라인의 제1 종점에서 마킹된 상기 제1 마킹 라인에 수직인 라인에 위치하도록 조정하는 것인 마킹 제어 장치.
  9. 제6항에 있어서, 상기 조정 유닛은 상기 제3 마킹 라인이 상기 제1 마킹 라인과 평행하게 마킹되도록 조정하는 것인 마킹 제어 장치.
  10. 제1항에 있어서, 상기 조정 유닛은, 상기 제1 마킹 라인을 마킹하는 레이저빔의 조사 에너지가, 상기 제2 마킹 라인을 마킹하는 레이저빔의 조사 에너지보다 높게 되도록 조정하는 것인 마킹 제어 장치.
  11. 제1항에 있어서, 화상 처리에 이용되는 레이저 광원을 더 포함하고,
    상기 레이저 광원은 YAG 레이저광, 파이버 레이저광, 및 반도체 레이저광 중 적어도 하나인 것인 마킹 제어 장치.
  12. 제1항에 있어서, 마킹 라인을 마킹하기 위한 레이저빔의 파장은 700 ㎚∼1,500 ㎚의 범위에 있는 것인 마킹 제어 장치.
  13. 제1항에 있어서, 상기 대상 화상이 형성되는 열가역 기록 매체는,
    지지체와,
    제1 열가역 기록층과,
    특정 파장을 갖는 광을 흡수하여 흡수된 광을 열로 변환하도록 구성되는 광열 변환층과,
    제2 열가역 기록층
    를 포함하고,
    상기 제1 열가역 기록층과, 상기 광열 변환층과, 상기 제2 열가역 기록층은 상기 지지체 상에 이 순서로 배치되며,
    상기 제1 및 제2 열가역 기록층은 그 제1 및 제2 열가역 기록층의 각각의 온도에 기초하여 그 각각의 색조를 가역적으로 변화시키는 것인 마킹 제어 장치.
  14. 제13항에 있어서, 상기 제1 열가역 기록층과 상기 제2 열가역 기록층은 류코 염료와 가역성 현색제를 포함하는 것인 마킹 제어 장치.
  15. 제13항 또는 제14항에 있어서, 상기 광열 변환층을 형성하는데 이용된 광열 변환 재료는 근적외 영역에 흡수 피크를 갖는 것인 마킹 제어 장치.
  16. 제15항에 있어서, 상기 광열 변환층을 형성하는데 이용된 광열 변환 재료는 프탈로시아닌계 화합물을 포함하는 것인 마킹 제어 장치.
  17. 레이저빔을 생성하도록 구성되는 레이저 발진기와,
    생성된 레이저빔의 방향을 제어하도록 구성되는 방향 제어 미러와,
    상기 방향 제어 미러를 구동하도록 구성되는 방향 제어 모터와,
    마킹 명령 세트에 기초하여, 상기 레이저 발진기로부터 생성되는 레이저빔에 의해 열가역 기록 매체가 받는 에너지와, 상기 방향 제어 모터의 구동을 제어하도록 구성되는 제1항에 기재된 마킹 제어 장치
    포함하는 레이저 조사 장치.
  18. 열가역 기록 매체에 레이저빔을 조사하여 거기에 대상 화상을 마킹하는 마킹 장치를 제어하기 위한 마킹 제어 방법에 있어서,
    상기 대상 화상을 서로 인접한 제1 마킹 라인과 제2 마킹 라인으로 분할하고, 인접한 제1 및 제2 마킹 라인의 각각의 마킹 위치를 결정하는 단계와,
    상기 제1 마킹 라인이 마킹되는 방향과 반대의 방향으로 상기 제2 마킹 라인이 마킹되도록 대상 화상을 마킹하기 위해 인접한 제1 및 제2 마킹 라인의 마킹 순서를 결정하는 단계와,
    상기 제1 마킹 라인이 최초로 스캐닝되고 그 제1 마킹 라인에 후속해서 상기 제2 마킹 라인이 왕복 스캐닝될 때에, 상기 제2 마킹 라인을, 상기 제1 마킹 라인과 평행한 라인에 기초하여 상기 제1 마킹 라인의 제1 시점쪽으로 기울어진 라인에 상기 제2 마킹 라인의 제2 종점이 위치하도록 마킹함으로써, 상기 제1 마킹 라인의 제1 종점과 상기 제2 마킹 라인의 제2 시점 사이의 제1 거리가, 상기 제1 마킹 라인의 제1 시점과 상기 제2 마킹 라인의 제2 종점 사이의 제2 거리보다 길게 되도록, 또는 상기 제2 마킹 라인의 제2 시점측에 조사되는 레이저빔에 의해 열가역 기록 매체가 받는 에너지가, 상기 제2 마킹 라인의 제2 종점측에 조사되는 레이저빔에 의해 열가역 기록 매체가 받는 에너지보다 낮게 되도록 조정하는 단계와,
    상기 제1 및 제2 마킹 라인의 각각의 마킹 위치와 그 제1 및 제2 마킹 라인의 마킹 순서를 포함하는 마킹 명령 세트를 생성하는 단계
    를 포함하는 마킹 제어 방법.
  19. 열가역 기록 매체에 레이저빔을 조사하여 거기에 대상 화상을 마킹하는 마킹 장치를 제어하기 위한 명령 세트를 포함하는 마킹 제어 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 있어서, 상기 마킹 제어 프로그램은 프로세서에 의해 실행될 때에, 컴퓨터로 하여금,
    상기 대상 화상을 서로 인접한 제1 마킹 라인과 제2 마킹 라인으로 분할하고, 인접한 제1 및 제2 마킹 라인의 각각의 마킹 위치를 결정하도록 구성되는 마킹 위치 결정 유닛과,
    상기 제1 마킹 라인이 마킹되는 방향과 반대의 방향으로 상기 제2 마킹 라인이 마킹되게 대상 화상을 마킹하기 위해 인접한 제1 및 제2 마킹 라인의 마킹 순서를 결정하도록 구성되는 마킹 순서 결정 유닛과,
    상기 제1 마킹 라인이 최초로 스캐닝되고 그 제1 마킹 라인에 후속해서 상기 제2 마킹 라인이 왕복 스캐닝될 때에, 상기 제2 마킹 라인을, 상기 제1 마킹 라인과 평행한 라인에 기초하여 상기 제1 마킹 라인의 제1 시점쪽으로 기울어진 라인에 상기 제2 마킹 라인의 제2 종점이 위치하도록 마킹함으로써, 상기 제1 마킹 라인의 제1 종점과 상기 제2 마킹 라인의 제2 시점 사이의 제1 거리가, 상기 제1 마킹 라인의 제1 시점과 상기 제2 마킹 라인의 제2 종점 사이의 제2 거리보다 길게 되게, 또는 상기 제2 마킹 라인의 제2 시점측에 조사되는 레이저빔에 의해 열가역 기록 매체가 받는 에너지가, 상기 제2 마킹 라인의 제2 종점측에 조사되는 레이저빔에 의해 열가역 기록 매체가 받는 에너지보다 낮게 되게 조정하도록 구성되는 조정 유닛과,
    상기 제1 및 제2 마킹 라인의 각각의 마킹 위치와 그 제1 및 제2 마킹 라인의 마킹 순서를 포함하는 마킹 명령 세트를 생성하도록 구성되는 마킹 명령 생성 유닛
    으로서 기능하게 하는 것인 마킹 제어 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체.
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