KR20140099880A - 화상 소거 장치 및 화상 소거 방법 - Google Patents

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Abstract

열 가역 기록 매체 상에 기록된 화상을 균일하게 소거할 수 있다. 화상 소거 장치(2000)는 단면이 라인형을 갖는 레이저 광을 방출하는 LD 어레이(1); LD 어레이(1)로부터 방출된 라인형 레이저 광을 폭 방향으로 수속하는 수속 광(converging light)으로 변환하고, 그 수속 광을 방출하는 광학계로서, 적어도 하나의 원통형 렌즈를 포함하는 것인, 광학계; 및 광학계로부터 방출된 레이저 광을 폭 방향으로 편향하여 열 가역 기록 매체 상에 편향된 레이저 광을 주사하는 갈바노 미러(5)를 포함한다.

Description

화상 소거 장치 및 화상 소거 방법{IMAGE ERASING APPARATUS AND IMAGE ERASING METHOD}
본 발명은 열 가역 기록 매체 상에 기록된 화상을 소거하기 위해 열 가역 기록 매체 상에 레이저 광을 주사하는 화상 소거 장치 및 화상 소거 방법에 관한 것이다.
종래 기술로서, 레이저 광을 폭 방향으로 편향시키는 화상 소거 장치가 알려져 있는데, 이 레이저 광의 단면은 라인형이어서, 열 가역 기록 매체 상에 기록된 화상을 소거하기 위해 열 가역 기록 매체 상에 편향된 레이저 광을 주사한다(예를 들어, 특허문헌 1 참조).
그러나, 특허문헌 1에서, 라인형 레이저 광의 열 가역 기록 매체 상으로의 레이저 광의 입사 각도가 변하고, 열 가역 기록 매체 상에 조사되는 레이저 광의 에너지 밀도가 변하기 때문에, 열 가역 기록 매체 상에 기록된 화상을 균일하게 소거하는 것은 어렵다.
특허문헌 1: JP2011-104995A호 본 출원은 2011년 12월 5일자에 출원된 일본 특허 출원서 제2011-265370호의 우선권에 기초하고 이러한 우선권을 주장한다.
본 발명에 따라, 화상이 기록된 열 가역 기록 매체 상에 레이저 광을 주사하는 화상 소거 장치가 제공되고, 상기 화상 소거 장치는, 단면이 라인형을 갖는 레이저 광을 방출하는 광원; 광원으로부터 방출된 레이저 광을 폭 방향으로 수속하는 수속 광(converging light)으로 변환하고, 그 수속 광을 방출하는 광학계; 및 광학계로부터 방출된 레이저 광을 폭 방향으로 편향하여 열 가역 기록 매체 상에 편향된 레이저 광을 주사하는 주사 수단을 포함한다.
본 발명은 열 가역 기록 매체 상에 기록된 화상을 균일하게 소거할 수 있다.
도 1a 내지 도 1c는 본 발명의 열 가역 기록 매체의 층 구성의 일례(제 1 부분 내지 제 3 부분)을 나타내는 개략적 횡단면도이다.
도 2a는 열 가역 기록 매체의 색채 형성-색채 소거 특성을 나타내는 그래프이고, 도 2b는 열 가역 기록 매체의 색채 형성-색채 소거 변화의 메커니즘을 도시하는 개략적 설명도이다.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 화상 소거 장치의 일례를 설명하기 위한 도면의 제 1 부분 및 제 2 부분이다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 화상 소거 장치의 다른 일례를 설명하기 위한 도면의 제 1 부분 및 제 2 부분이다.
도 5는 본 발명의 라인형 빔의 형상 및 레이저 광 주사 방법을 나타내는 도면이다.
도 6a는 본 발명의 실시예 1에 있어서의 열 가역 기록 매체의 중앙 부분 및 주변 부분의 소거 특성을 도시하는 그래프이고, 도 6b는 비교예 1에 있어서의 열 가역 기록 매체의 중앙 부분 및 주변 부분의 소거 특성을 나타내는 그래프이다.
도 7은 레이저 광 주사에 있어서의 점프(레이저 광이 조사되지 않는 레이저 광 주사)를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 RF-ID 태그의 일례를 나타내는 개략적 설명도이다.
도 9a 및 도 9b는 비교예(부분 1 및 부분 2)에서 라인형 빔을 편향시키면서 열 가역 기록 매체 상으로의 조사할 때의 빔 폭을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 본 발명의 하나의 실시예에서 라인형 빔을 편향시키면서 열 가역 기록 매체 상으로의 조사할 때의 빔 폭을 설명하기 위한 도면이다.
(화상 소거 장치 및 화상 소거 방법)
본 발명의 화상 소거 장치는 단면이 라인형을 갖는 레이저 광을 방출하는 광원; 광학계; 및 주사 수단을 적어도 포함하고, 필요에 따라, 조사 에너지량 제어 수단 및 다른 수단들을 포함한다.
본 발명의 화상 소거 방법은 변환하는 단계 및 주사하는 단계를 적어도 포함하고, 필요에 따라, 다른 단계들을 포함한다.
본 발명의 화상 소거 장치 및 화상 소거 방법에 따라, 광원으로부터 방출되고 단면이 라인형을 갖는 레이저 광은 폭 방향으로 수속하는 수속 광으로 변환되고, 수속 광으로 변환된 레이저 광은 폭 방향으로 편향되어 열 가역 기록 매체 상에 기록된 화상을 소거하기 위해 열 가역 기록 매체 상에 편향된 레이저 광을 주사한다.
본 발명의 화상 소거 방법은 본 발명의 화상 소거 장치로 적합하게 실시할 수 있고, 변환하는 단계는 광학계에 의해 수행될 수 있고, 주사하는 단계는 주사 수단에 의해 수행될 수 있으며, 다른 단계들은 다른 수단들에 의해 수행될 수 있다.
광원
일례로서, 광원은 단축(mono-axis) 방향으로 배치된 다수의 반도체 레이저를 포함하는 일차원 레이저 어레이이고, 단면이 라인형을 갖는 레이저 광을 방출한다.
일차원 레이저 어레이는 바람직하게 3개 내지 300개의 반도체 레이저를 포함하고, 더욱 바람직하게, 10개 내지 100개의 반도체 레이저를 포함한다.
반도체 레이저의 수가 적으면, 조사 전력을 증가시키는 것이 가능지 않을 수 있고, 그 수가 지나치게 많으면, 일차원 레이저 어레이를 냉각하기 위한 대규모 냉각 장치가 필요하게 될 수 있다.
일차원 레이저 어레이의 발광 수단의 세로 방향의 길이는 특별한 제한이 없고, 목적에 따라서 적절히 선택될 수 있으며, 바람직하게, 1 mm 내지 50 mm 사이이고, 더욱 바람직하게, 3 mm 내지 15 mm 사이이다. 일차원 레이저 어레이의 발광 수단의 길이 방향의 길이가 1 mm 미만인 경우, 조사 전력을 증가시키는 것이 가능하지 않게 될 수 있고, 그 길이가 50 mm를 초과하는 경우, 일차원 레이저 어레이를 냉각하기 위한 대규모 냉각 장치가 필요하게 될 수 있어서, 장치의 비용이 증가할 수 있다.
여기서, 일차원 레이저 어레이의 발광 수단은 일차원 레이저 어레이에 있어서 효과적으로 실제로 발광하고 있는 부분을 의미한다.
광원은 그 단면이 라인형 레이저 광을 방출하는 한, 예를 들어, 2차원으로 정렬된 다수의 반도체 레이저 어레이들을 포함하는 2차원 레이저 어레이일 수 있다.
또한, 광원은 반도체 레이저 대신에, 고체 레이저, 광섬유 레이저, CO2 레이저 등을 포함할 수 있다.
일차원 레이저 어레이에 있어서의 레이저 광의 파장은, 바람직하게, 적어도 700 nm이고, 더욱 바람직하게, 적어도 720 nm이며, 더더욱 바람직하게, 적어도 750 nm이다. 레이저 광의 파장의 상한은, 목적에 따라서 적절하게 선택될 수 있고, 바람직하게, 1,500 nm보다 작거나 같고, 더욱 바람직하게, 1,300 nm보다 작거나 같으며, 더더욱 바람직하게, 1,200 nm보다 작거나 같다.
레이저 광의 파장이 700 nm보다 짧은 파장으로 설정되면, 가시광 영역에서 열 가역 기록 매체의 화상 기록 시의 콘트라스트가 감소하고, 열 가역 기록 매체가 착색되는 문제가 발생한다. 또한, 파장이 더욱 짧은 자외선 영역에서 열 가역 기록 매체의 열화가 더욱 일어나기 쉽게 되는 문제가 있다. 또한, 열 가역 기록 매체이 첨가되는 광열 변환 재료의 경우, 반복 화상 처리에 대한 내구성을 유지하기 위해 높은 분해 온도가 필요하므로, 유기 염료가 광열 변환 재료에 이용되는 경우, 높은 분해 온도 및 긴 흡수 파장을 갖는 광열 변환 재료를 획득하는 것이 어렵다. 그러므로, 레이저 광의 파장은, 바람직하게, 1,500 nm보다 작거나 같다.
변환하는 공정 및 광학계
변환하는 공정은 일차원 레이저 어레이로부터 방출된 라인형 레이저 광(이하, 라인형 빔으로 칭함)을 폭 방향(짧은 방향)으로 수속하는 수속 광으로 변환하는 공정으로서, 광학계로 실현될 수 있다. "폭 방향"은 다수의 반도체 레이저들의 정렬 방향에 직교하는 방향에 평행한 방향이다.
광학계는 일차원 레이저 어레이로부터 방출된 라인형 빔의 광 경로 상에 배치되고, 라인형 빔을 폭 방향으로 수속하는 수속 광으로 변환하여 주사 수단에 수속 광을 방출한다.
광학계는 폭 방향 수속 수단을 적어도 포함하고, 필요에 따라, 폭 방향 평행화 수단, 길이 방향 광 분포 균일화 수단, 및 길이 방향 평행화 수단 중 적어도 하나를 포함한다.
폭 방향 수속 수단은 일차원 레이저 어레이와 주사 수단 사이의 라인형 빔의 광 경로 상에 배치된다.
폭 방향 수속 수단은 특별한 제한이 없고, 목적에 따라서 적절하게 선택될 수 있어, 원통형 렌즈(집광 소자), 또는 다수의 원통형 렌즈들의 조합으로 실현될 수 있다.
즉, 주사 수단에 방출되는 라인형 빔이 폭 방향으로 수속하도록, 적어도 하나의 원통형 렌즈가 배치된다. 이 경우, 적어도 하나의 원통형 렌즈의 위치가 이의 초점 거리에 따라서 결정된다.
폭 방향 평행화 수단은 일차원 레이저 어레이와 폭 방향 수속 수단 사이의 라인형 빔의 광 경로 상에 배치되고, 일차원 레이저 어레이로부터 방출된 라인형 빔을 폭 방향으로 평행화한다.
폭 방향 평행화 수단은 특별한 제한이 없고, 목적에 따라서 적절하게 선택될 수 있어, 예를 들어 오목형 원통형 렌즈, 다수의 볼록형 원통형 렌즈, 하나의 볼록면을 갖는 원통형 렌즈 등의 조합을 포함한다.
일차원 레이저 어레이로부터의 라인형 빔은 길이 방향에 비교해서 폭 방향에서 큰 확산 각도를 갖기 때문에, 폭 방향 평행화 수단은 바람직하게 일차원 레이저 어레이의 방출면에 근접하여 배치된다. 이 경우, 폭 방향에서의 라인형 빔의 확산은 가능한 한 억제될 수 있고, 렌즈는 가능한 한 작게 만들어질 수 있다. "길이 방향"은 다수의 반도체 레이저들의 정렬 방향에 평행한 방향이다.
길이 방향 광 분포 균일화 수단은 일차원 레이저 어레이와 주사 수단 사이의 라인형 빔의 광 경로 상에 배치되고, 라인형 빔을 길이 방향에서 균일하게 확산시켜 길이 방향에서의 라인형 빔의 광 분포를 균일화한다.
길이 방향 광 분포 균일화 수단은 바람직하게 폭 방향 평행화 수단과 폭 방향 수속 수단 사이의 라인형 빔의 광 경로 상에 배치된다.
길이 방향 광 분포 균일화 수단은 특별한 제한이 없고, 목적에 따라서 적절하게 선택될수 있어, 예를 들어, 구면 렌즈 및 비구면 원통형 렌즈의 조합으로 실현될 수 있다. 예를 들어, 비구면 원통형 렌즈(길이 방향)는 마이크로 렌즈 어레이, 볼록형 렌즈 어레이, 오목형 렌즈 어레이, 프레넬 렌즈 등을 포함한다. 이러한 렌즈 어레이는 길이 방향으로 정렬되는 다수의 볼록형 또는 오목형 렌즈의 세트를 나타낸다. 라인형 빔을 비구면 원통형 렌즈를 이용하여 길이 방향으로 확산시켜서 균일한 광 분포를 획득할 수 있다.
길이 방향 평행화 수단은 일차 레이저 어레이와 주사 수단 사이의 라인형 빔의 광 경로 상에 배치되고, 라인형 빔을 길이 방향으로 평행화한다.
길이 방향 평행화 수단은 바람직하게 길이 방향 광 분포 균일화 수단과 주사 수단 사이의 라인형 빔의 광 경로 상에 배치된다.
길이 방향 평행화 수단은 특별한 제한이 없고, 목적에 따라서 적절하게 선택될 수 있어, 예를 들어, 구면 렌즈로 실현될 수 있다.
즉, 구면 렌즈는 주사 수단에 방출되는 라인형 빔을, 길이 방향으로, 평행화하도록 배치된다. 이 경우, 구면 렌즈의 위치가 이의 초점 거리에 따라서 결정된다.
길이 방향 평행화 수단에 의해 평행화되는 라인형 빔의 길이는, 바람직하게, 10 mm와 300 mm 사이이고, 더욱 바람직하게, 30 mm와 160 mm 사이이다. 소거 가능 영역은 라인형 빔의 길이에 따라서 결정되므로, 그 길이가 짧으면 소거 가능 영역은 좁아지게 된다.
라인형 빔의 길이는, 바람직하게, 일차원 레이저 어레이의 발광 수단의 길이 방향에서의 길이보다 2배 이상이고, 더욱 바람직하게, 3배 이상이다. 라인형 빔의 길이가 일차원 레이저 어레이의 발광 수단의 길이 방향의 길이보다 짧은 경우, 긴 소거 영역을 유지하기 위해 일차원 레이저 어레이의 광원을 길게 만들 필요가 있어, 이는 장치의 증가된 비용 및 증가된 장치 크기로 이어질 수 있다.
주사 수단은 광학계를 통해 라인형 빔의 광 경로 상에 배치되고, 폭 방향으로 수속하는 수속 광으로 광학계를 이용하여 변환된 라인형 빔을 폭 방향으로 편향하여 열 가역 기록 매체 상에 편향된 라인형 빔을 주사한다. 그 결과, 열 가역 기록 매체 상에 기록된 화상이 소거된다.
주사 수단은 폭 방향(단축 방향)으로 라인형 빔을 편향할 수 있는 한 특별한 제한이 없고, 목적에 따라서 적절하게 선택될 수 있어, 이것은 예를 들어, 단축 갈바노 미러, 폴리곤 미러, 스테핑 모터 미러 등을 포함한다.
단축 갈바노 미러 및 스테핑 모터 미러로 속도 조정을 미세하게 제어하는 것이 가능하고; 스테핑 모터 미러는 단축 갈바노 미러에 비교해서 저가이며; 폴리곤 미러는 저기이지만, 속도 조정이 어렵다.
열 가역 기록 매체 상에서의 라인형 빔의 빔 폭은, 바람직하게, 0.1 mm와 10 mm 사이이고, 더욱 바람직하게, 0.2 mm와 5 mm 사이이다. 이러한 빔 폭으로, 열 가역 기록 매체를 가열하는 시간(가열 시간)이 제어될 수 있다. 빔 폭이 너무 좁으면, 가열 시간이 짧아지게 되어 소거성이 감소하게 된다. 반면에, 빔 폭이 너무 넓으면, 가열 시간이 길어지기 때문에, 과도한 에너지가 열 가역 기록 매체에 제공되므로, 대량의 에너지가 필요하게 되어, 소거를 고속으로 하기 어렵게 만든다. 따라서, 열 가역 기록 매체의 소거 특성에 적합한 빔 폭을 조정하는 것이 요구된다.
또한, 라인형 빔의 주사 속도(편향 속도)는 특별한 제한이 없고, 바람직하게, 적어도 2 mm/s이고, 더욱 바람직하게, 적어도 10 mm/s이며, 더더욱 바람직하게, 적어도 20 mm/s이다. 주사 속도가 2 mm/s 미만이면, 화상 소거에 시간이 걸린다. 또한, 레이저 광의 주사 속도의 상한은 특별한 제한이 없고, 목적에 따라서 적절하게 선택될 수 있으며, 바람직하게, 1000 mm/s보다 작거나 같고, 더욱 바람직하게, 300 mm/s보다 작거나 같으며, 더더욱 바람직하게, 100 mm/s보다 작거나 같다. 주사 속도가 1000 mm/s를 초과하면, 균일한 화상 소거가 어려울 수 있다.
또한, 라인형 빔의 출력은 특별한 제한이 없고, 목적에 따라서 적절하게 선택될 수 있으며, 바람직하게, 적어도 10 W이고, 더욱 바람직하게, 적어도 20 W이며, 더더욱 바람직하게, 적어도 40 W이다. 라인형 빔의 출력이 10 W미만이면, 화상 소거에 시간이 걸리고, 화상 소거 시간을 짧게 하고자 하면, 출력의 부족이 발생하여, 화상 소거 실패를 야기한다. 또한, 라인형 빔의 출력의 상한은 특별한 제한이 없고, 목적에 따라서 적절하게 선택될 수 있으며, 바람직하게, 500 W보다 작거나 같고, 더욱 바람직하게, 200 W보다 작거나 같으며, 더더욱 바람직하게, 120 W보다 작거나 같다. 레이저 광의 출력이 500 W를 초과하면, 반도체 레이저의 냉각 장치가 커질 수 있다.
열 가역 기록 매체 상에 라인형 빔을 주사하는 경우, 라인형 빔은 정지된 열 가역 기록 매체 상에 주사되어 열 가역 기록 매체 상에 기록된 화상을 소거하거나, 열 가역 기록 매체가 이동 수단에 의해 이동되고 라인형 빔이 열 가역 기록 매체 상에 주사되어 열 가역 기록 매체 상에 기록된 화상을 소거할 수 있다. 이동 수단은, 예를 들어, 컨베이어, 스테이지 등을 포함한다. 이 경우, 열 가역 기록 매체가 용기의 표면에 접착된 경우, 열 가역 기록 매체를 이동시키기 위해 컨베이어에 의해 용기를 이동시키는 것이 바람직하다.
용기는 예를 들어, 판지 상자, 플라스틱 컨테이너, 상자 등을 포함한다.
이제, 앞서 기술된 바와 같이, 라인형 빔이 열 가역 기록 매체 상에 기록된 화상을 소거하기 위해 열 가역 기록 매체 상에 폭 방향으로 주사되는 경우, 열 가역 기록 매체의 가열 시간, 즉, 열 가역 기록 매체 상에서의 라인형 빔의 빔 폭은 소거 특성에 영향을 미친다.
여기서, 도 9a 내지 도 10에서부터 알 수 있듯이, 예를 들어, 라인형 빔이 주사 수단에 의해 열 가역 기록 매체 상에 주사되는 경우, 라인형 빔의 진행 방향이 변하고, 열 가역 기록 매체 상으로의 라인형 빔의 입사 각도가 변한다. 그리고 나서, 열 가역 기록 매체 상에서의 라인형 빔의 입사 각도가 변하는 경우, 통상적으로, 열 가역 기록 매체 상에서의 빔 폭이 변한다.
이 경우, 열 가역 기록 매체의 전면 상에서 균일한 소거를 수행하기 위해서, 라인형 빔의 입사 각도의 변화로 인한 열 가역 기록 매체 상에서의 빔 폭의 변화(가열 시간의 변화)는 가능한 한 작은 것이 바람직하고, 라인형 빔의 주사 위치에 상관없이 열 가역 기록 매체 상에서의 빔 폭은 가능한 한 일정하게 되는 것이 바람직하다.
도 9a에 도시된 바와 같이, 주사 수단에 의해 편향된 라인형 빔이 폭 방향으로 확산하는 경우, 즉, 라인형 빔이 폭 방향으로 확산하며 진행하는 경우, 주사 수단과 열 가역 기록 매체 사이의 광 경로의 길이가 더욱 길어질수록[도 9a에 있어서의 θ가 더욱 커질수록], 라인형 빔은 더욱 확산하고, 더욱 큰 입사 각도로 열 가역 기록 매체 상에 입사된다. 도 9a의 θ는 기준으로서 열 가역 기록 매체에 수직인 방향을 이용하는 라인형 빔의 편향 각도이다.
여기서, 열 가역 기록 매체 상에 입사하기 직전의 빔 폭을 W1로 가정하고, 열 가역 기록 매체 상에서의 빔 폭을 W1(θ)으로 가정하면, W1(θ)=W1/cosθ 이다.
이 경우, θ가 클수록 W1은 커지고, cosθ는 θ의 감소 함수이다.
즉, 열 가역 기록 매체 상에서의 빔 폭은 상기 언급된 광 경로 길이가 길수록(θ가 커질수록), 현저히 커진다. 즉, 라인형 빔의 입사 각도의 변화로 인한 열 가역 기록 매체 상에서의 빔 폭의 변화는 현저히 크다.
또한, 도 9b에 도시된 바와 같이, 주사 수단에 의해 편향되는 라인형 빔이 폭 방향으로 평행화되는 경우, 즉, 라인형 빔이 일정한 폭으로 진행하는 경우, 주사 수단과 열 가역 기록 매체 사이의 광 경로의 길이가 더욱 길어질수록[도 9b에 있어서의 θ가 더욱 커질수록], 라인형 빔은 더욱 큰 입사 각도로 열 가역 기록 매체 상에 입사된다. 도 9b의 θ는 기준으로서 열 가역 기록 매체에 수직인 방향을 이용하는 라인형 빔의 편향 각도이다.
여기서, 열 가역 기록 매체 상에 입사하기 직전의 빔 폭을 W2로 하고, 열 가역 기록 매체 상에서의 빔 폭을 W2(θ)로 하면, W2(θ)=W2/cosθ 이다.
이 경우, W2는 일정하고, cosθ는 θ의 감소 함수이다.
즉, 상기 언급된 광 경로 길이가 길수록(θ가 커질수록), 열 가역 기록 매체 상에서의 빔 폭은 커진다. 즉, 라인형 빔의 입사 각도의 변화로 인한 열 가역 기록 매체 상에서의 빔 폭의 변화는 크다.
또한, 도 10에 도시된 바와 같이, 주사 수단에 의해 편향되는 라인형 빔이 폭 방향으로 수속하는 경우, 즉, 라인형 빔이 폭 방향으로 좁혀가며 진행하는 경우, 주사 수단과 열 가역 기록 매체 사이의 광 경로의 길이가 더욱 길어질수록[도 10에 있어서의 θ가 더욱 커질수록], 라인형 빔은 더욱 좁아지게 되도록 열 가역 기록 매체 상에 입사되고, 더욱 큰 입사 각도로 열 가역 기록 매체 상에 입사된다. 도 10의 θ는 기준으로서 열 가역 기록 매체에 수직인 방향을 이용하는 라인형 빔의 편향 각도이다.
여기서, 열 가역 기록 매체 상에 입사하기 직전의 빔 폭을 W3으로 가정하고, 열 가역 기록 매체 상에서의 빔 폭을 W3(θ)으로 가정하면, W3(θ)=W3/cosθ 이다.
이 경우, θ가 클수록 W3은 작아지고, cosθ는 θ의 감소 함수이다.
즉, 광 경로 길이의 변화로 인한 열 가역 기록 매체 상에서의 빔 폭의 변화는 작다. 즉, 라인형 빔의 입사 각도의 변화로 인한 열 가역 기록 매체 상에서의 빔 폭의 변화는 작다.
그래서, 앞서 기술된 바와 같이, 본 발명의 화상 소거 장치의 광학계는 폭 방향 수속 수단을 갖고, 주사 수단에 입사되는 라인형 빔을 폭 방향으로 수속하는 수속 광으로 변환하여, 라인형 빔의 입사 각도의 변화로 인한 열 가역 기록 매체 상에서의 빔 폭(가열 시간)의 변화를 줄일 수 있어, 그 결과, 열 가역 기록 매체의 전면 상에 균일한 소거를 수행하는 것이 가능하다.
그리고 나서, 폭 방향 수속 수단의 배치 및 초점 위치의 적어도 하나; 주사 수단과 열 가역 기록 매체 사이의 거리 등은 변경되어, 열 가역 기록 매체 상에 입사되는 라인형 빔의 폭 방향의 수속 레벨을 조정할 수 있으므로, 라인형 빔의 입사 각도의 변화로 인한 열 가역 기록 매체 상에서의 빔 폭의 변화는 거의 제로로 설정될 수 있고, 즉 라인형 빔의 주사 위치에 상관없이, 즉 θ에 상관없이, 열 가역 기록 매체 상에서의 빔 폭 W3(θ)를 거의 일정하게 설정할 수 있다. 그 결과, 열 가역 기록 매체의 전면에 대하여, 보다 균일한 소거를 수행할 수 있다.
이제, 열 가역 기록 매체 상에서의 빔 폭이 라인형 빔의 입사 각도에 상관없이 거의 일정하게 설정되는 경우라도, 주사 수단 상에 입사되는 라인형 빔이 길이 방향으로 확산 또는 수속하는 경우, 주사 수단에 의한 라인형 빔의 입사 각도의 변화에 의해 라인형 빔의 광 경로 길이가 변화되어, 열 가역 기록 매체 상에서의 라인형 빔의 길이(빔 길이)가 변화된다.
이 경우, 열 가역 기록 매체 상에서의 라인형 빔의 조사 면적(빔 폭× 빔 길이), 즉 조사 에너지 밀도가 라인형 빔의 입사 각도의 변화에 의해서 변화된다.
따라서, 열 가역 기록 매체의 전면 상에 보다 균일한 소거를 수행하기 위해서, 주사 수단에 입사되는 라인형 빔을 길이 방향으로 평행화하는 것이 바람직하다.
그리고 나서, 앞서 기술된 바와 같이, 필요에 따라, 길이 방향 평행화 수단을 포함하는 본 발명의 화상 소거 장치의 광학계는, 주사 수단에 입사되는 라인형 빔을 길이 방향으로 평행화하여, 라인형 빔의 입사 각도의 변화로 인한 열 가역 기록 매체 상에서의 빔 길이의 변화를 억제할 수 있다. 그 결과, 열 가역 기록 매체 상에서의 라인형 빔의 조사 면적(조사 에너지 밀도)는 라인형 빔의 주사 위치에 상관없이 가능한 한 일정하도록 설정될 수 있다.
또한, 앞서 기술된 바와 같이, 필요에 따라 길이 방향 광 분포 균일화 수단을 포함하는 본 발명의 화상 소거 장치는 주사 수단에 입사되는 라인형 빔의 길이 방향에서의 광 분포를 균일화할 수 있다. 그 결과, 라인형 빔의 조사 에너지 밀도를 길이 방향에서 균일화하는 것이 가능하다.
앞서 기술된 바와 같이, 광학계는 폭 방향 수속 수단에 덧붙여, 길이 방향 평행화 수단 및 길이 방향 광 분포 균일화 수단 중 하나를 포함하여, 열 가역 기록 매체의 전면에 대하여 더욱 균일한 소거를 수행할 수 있다. 또한, 광학계는, 폭 방향 수속 수단에 덧붙여, 길이 방향 평행화 수단 및 길이 방향 광 분포 균일화 수단 양자 모두를 포함하여, 열 가역 기록 매체의 전면에 대하여 매우 균일한 소거를 수행할 수 있다.
조사 에너지량 제어 수단은 열 가역 기록 매체 상에 조사되는 에너지량을 조정하는 수단이다.
조사 에너지량 제어 수단은 열 가역 기록 매체의 온도 및 그 주위의 온도를 측정하는 온도 센서; 및 온도 센서의 측정 값에 기초하여 일차원 레이저 어레이의 출력을 조정하는 출력 조정 장치를 포함한다. 조사 에너지량 제어 수단은, 출력 조정 장치 대신에, 예를 들어, 온도 센서의 측정 값에 기초하여 열 가역 기록 매체의 가열 시간을 조정하는 가열 시간 조정 장치를 포함할 수 있다.
이 경우, 열 가역 기록 매체의 온도에 상관없이, 화상을 소거하는데 더욱 적합한 크기의 조사 에너지가 열 가역 기록 매체 상에 조사될 수 있다.
또한, 조사 에너지량 제어 수단은, 온도 센서 대신에, 열 가역 기록 매체와 주사 수단 사이의 거리를 측정하는 거리 센서(변위 센서)를 포함할 수 있다. 이 경우, 이것은 거리 센서의 측정 값에 기초하여 일차원 레이저 어레이의 출력을 조정하기 위해 출력 조정 장치에 배치될 수 있거나, 거리 센서의 측정 값에 기초하여 열 가역 기록 매체의 가열 시간을 조정하기 위해 가열 시간 조정 장치에 배치될 수도 있다.
이 경우, 열 가역 기록 매체와 주사 수단 사이의 거리에 따라서 열 가역 기록 매체 상에서의 빔 폭이 변화되기 때문에, 이 빔 폭의 변화를 고려하여 조사 에너지량을 제어할 수 있고, 그 결과, 열 가역 기록 매체와 주사 수단 사이의 거리에 상관없이, 화상을 소거하는데 더욱 적합한 크기의 조사 에너지를 열 가역 기록 매체 상에 조사할 수 있다.
조사 에너지량 제어 수단은 온도 센서 및 거리 센서를 포함할 수 있다. 이 경우, 이것은 온도 센서 및 거리 센서의 측정 값에 기초하여 일차원 레이저 어레이의 출력을 조정하기 위해 출력 조정 장치에 배치되거나, 온도 센서 및 거리 센서의 측정 값에 기초하여 열 가역 기록 매체의 가열 시간을 조정하기 위해 가열 시간 조정 장치에 배치될 수 있다.
또한, 조사 에너지량 제어 수단은, 주사 수단에 의해 라인형 빔이 주사될 때, 라인형 빔의 주사 위치에 따라서 일차원 레이저 어레이의 출력을 조정하는 출력 조정 장치를 포함할 수 있다. 이 경우, 이것은 라인형 빔의 주사 위치를 주사 수단의 동작 상태로부터 검출하기 위해 조사 에너지량 제어 수단에 배치될 수 있다.
이것은 라인형 빔의 입사 각도의 변화에 의해 열 가역 기록 매체 상에서의 빔 조사 면적이 변화된 경우에도, 라인형 빔의 주사 위치에 상관없이, 열 가역 기록 매체 상의 조사 에너지 밀도를 균일화하는 것을 가능하게 할 수 있다. 그 결과, 열 가역 기록 매체의 전면 상에 보다 균일한 소거를 수행할 수 있다.
조사 에너지량 제어 수단은, 출력 조정 장치 대신에, 라인형 빔의 입사 각도에 기초하여 열 가역 기록 매체의 가열 시간을 조정하는 가열 시간 조정 장치를 포함할 수 있다.
다른 공정들 및 다른 수단들
다른 공정들은 특별한 제한이 없고, 목적에 따라서 적절하게 선택될 수 있어, 예를 들어, 이들은 제어 공정을 포함할 수 있다.
제어 공정은 각각의 공정을 제어하는 공정이며, 바람직하게, 제어 수단에 의해 수행될 수 있다.
제어 수단은 각각의 수단의 움직임을 제어할 수 있는 한 특별한 제한이 없고, 목적에 따라서 적절하게 선택될 수 있어, 예컨대, 이것은 시퀀서, 컴퓨터 등과 같은 장비 수단을 포함한다.
열 가역 기록 매체
열 가역 기록 매체에서, 투명성 및 색조 가역성 중 하나는 온도에 의존하여 변화된다.
열 가역 기록 매체는 특별한 제한이 없고, 목적에 따라서 적절하게 선택될 수 있으며, 예를 들어, 지지체; 및 지지체 상의 제 1 열 가역 기록층, 광열 변환층, 및 제 2 열 가역 기록층을 이 순서로 포함하고, 필요에 따라서, 제 1 산소 장벽층, 제 2 산소 장벽층, 자외선 흡수층, 백(back)층, 보호층, 중간층, 언더(under)층, 접착층, 점착층, 착색층, 공기층, 광 반사층 등과 같은 다른 층들을 또한 포함한다. 열 가역 기록층에 광열 변환 재료를 첨가하여, 광열 변환층을 생략하고, 제 1 열 가역 기록층 및 제 2 열 가역 기록층을 하나로 만들 수 있다. 각각의 층은 단층 구조 또는 적층 구조를 가질 수 있다. 바람직하게, 광열 변환층의 위에 제공될 층은 특정 파장을 갖는 조사되는 레이저 광의 에너지 손실을 줄이기 위해서 특정 파장에 있어서 흡수가 적은 재료를 이용하여 구성된다.
여기서, 도 1a에 예시된 바와 같이, 열 가역 기록 매체(100)의 층 구성 모드는, 지지체(101); 및 지지체 상의 제 1 열 가역 기록층(102), 광열 변환층(103), 및 제 2 열 가역 기록층(104)을 이 순서로 포함한다.
또한, 도 1b에 예시된 바와 같이, 열 가역 기록 매체(100)의 층 구성 모드는, 지지체(101); 및 지지체 상의 제 1 산소 장벽층(105), 제 1 열 가역 기록층(102), 광열 변환층(103), 제 2 열 가역 기록층(104), 및 제 2 산소 장벽층(106)을 이 순서로 포함한다.
또한, 도 1c에 예시된 바와 같이, 열 가역 기록 매체(100)의 층 구성 모드는, 지지체(101); 및 지지체 상의 제 1 산소 장벽층(105), 제 1 열 가역 기록층(102), 광열 변환층(103), 제 2 열 가역 기록층(104), 자외선 흡수층(107), 및 제 2 산소 장벽층(106)을 이 순서로 포함하고, 지지체(101)의 열 가역 기록층 등을 포함하지 않는 측의 면에 백층(108)을 포함한다.
예시에는 생략되어 있지만, 도 1a의 제 2 열 가역 기록층(104) 상의 최표층, 도 1b의 제 2 산소 장벽층(106) 상의 최표층, 및 도 1c의 제 2 산소 장벽층(106) 상의 최표층에 보호층을 형성할 수 있다.
지지체
지지체의 형상, 구조, 크기 등은 특별한 제한이 없고, 목적에 따라서 적절하게 선택될 수 있어, 예를 들어, 형상은 평판 형상 등을 포함하고; 구조는 단층 구조 또는 적층 구조일 수 있으며; 크기는 열 가역 기록 매체 등의 크기에 따라서 적절하게 선택될 수 있다.
지지체의 재료는, 예를 들어, 무기 재료, 유기 재료 등을 포함한다.
무기 재료는, 예를 들어, 유리, 석영, 실리콘, 산화 실리콘, 산화 알루미늄, SiO2, 금속 등을 포함한다.
유기 재료는, 예를 들어, 종이, 삼초산 셀룰로오스와 같은 셀룰로오스 유도체, 합성지, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리카보네이트, 폴리스티렌, 폴리메틸 메타크릴레이트와 같은 막을 포함한다.
무기 재료 및 유기 재료는, 한가지 유형으로 단독으로 이용될 수 있거나, 이들 중 2개 이상의 유형들이 조합하여 이용될 수 있다. 이러한 재료들 중에서도, 유기 재료가 바람직하고, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 폴리카보네이트, 폴리메틸 메타크릴레이트 등의 막이 바람직하며, 폴리에틸렌 테레프탈레이트가 특히 바람직하다.
지지체는, 코팅층의 접착성을 향상시키기 위한 목적으로, 코로나 방전 처리, 산화 반응(크롬산 등) 처리, 에칭 처리, 접착의 용이성 처리, 대전 방지 처리 등을 수행하는 것에 의해 표면 개질하는 것이 바람직하다.
지지체에 산화 티타늄과 같은 백색 안료 등을 첨가함으로써, 지지체를 백색으로 착색하는 것이 바람직하다.
지지체의 두께는 특별한 제한이 없고, 목적에 따라서 적절하게 선택될 수 있으며, 바람직하게, 10 ㎛에서 2,000 ㎛ 사이이고, 더욱 바람직하게, 50 ㎛에서 1,000 ㎛ 사이이다.
제 1 열 가역 기록층 및 제 2 열 가역 기록층
제 1 열 가역 기록층 및 제 2 열 가역 기록층 양자 모두(이하, "열 가역 기록층"으로 칭할 수 있음)는 전자 공여성 정색성 화합물인 류코 염료; 및 전자 수용성 화합물인 현색제를 포함하는 열 가역 기록층이다. 열 가역 기록층에서, 열에 의해 색조가 가역적으로 변화되고, 바인더 수지, 및 다른 성분들이 필요에 따라서 포함된다.
전자 공여성 정색성 화합물인 류코 염료 및 전자 수용성 화합물인 가역성 현색제는, 열에 의해 색조가 가역적으로 변화되고 온도 변화에 의해 눈에 띄는 변화를 가역적으로 발생시키는 현상을 드러낼 수 있는 재료이다. 이러한 재료는 가열 온도 및 가열 뒤의 냉각 속도의 차이에 따라, 상대적으로 발색한 상태와 탈색한 상태로 변화될 수 있다.
류코 염료
류코 염료는 그 자체가 무색이거나 담색인 염료 전구체이다. 류코 염료는 특별한 제한이 없고, 공지된 것들로부터 적절하게 선택될 수 있으며, 예를 들어, 트리페닐메탄 프탈라이드계, 트리알릴메탄계, 플루오란계, 페노티아진계, 티오플루오란계, 크산텐계, 인드프타릴계, 스피로피란계, 아자프타리드계, 크로메노피라졸계, 메틴계, 로다민아닐리노라크탐계, 로다민락탐계, 퀴나졸린계, 디아자크산텐계, 비스락톤계 등의 류코 화합물을 포함하는 것이 바람직하다. 이것들 중에서도, 발색 특성 및 탈색 특성, 착색, 보존성 등에 우수하는 점에서, 플루오란계 또는 프탈라이드계의 류코 염료가 특히 바람직하다. 이들은 한가지 유형으로 단독으로 이용될 수 있거나, 이들 중 2개 이상의 유형들이 조합하여 이용될 수 있고, 상이한 색조로 발색하는 층을 적층하여, 멀티 컬러 또는 풀 컬러에 대응시킬 수 있다.
가역성 현색제
가역성 현색제는 인자로서 열을 이용하여 발색 및 탈색을 가역적으로 행할 수 있는 한 특별한 제한이 없고, 목적에 따라서 적절하게 선택될 수 있으며, 바람직하게, 예를 들어, (1) 류코 염료를 발색시키는 발색 능력을 갖는 구조(예를 들어, 페놀성수산기, 카르복실산기, 인산기 등); 및 (2) 분자 사이의 응집력을 제어하는 구조(예를 들어, 긴 사슬 탄화수소기가 함께 연결된 구조)부터 선택되는 적어도 하나의 구조를 그 분자 내에 갖는 화합물을 포함한다. 연결 부분은 헤테로 원자를 포함하는 2가 또는 그 이상의 연결기를 통할 수 있다. 또한, 긴 사슬 탄화수소기는 또한 유사한 연결기 및 방향족기 중 적어도 어느 하나를 그 안에 포함할 수 있다.
(1)의 경우, 류코 염료를 발색시키는 발색 능력을 갖는 구조는 페놀이 특히 바람직하다.
(2)의 경우, 분자 사이의 응집력을 제어하는 구조는, 바람직하게, 적어도 8개의 탄소 원자를 갖는 긴 사슬 탄화수소기이고, 더욱 바람직하게, 적어도 11개의 탄소 원자를 갖는 긴 사슬 탄화수소기이며, 탄소 원자의 수의 상한은, 바람직하게, 40보다 작거나 같고, 더욱 바람직하게, 30보다 작거나 같다.
가역성 현색제 중에서도, 화학식(1)로 표현되는 페놀 화합물이 바람직하고, 화학식(2)로 표현되는 페놀 화합물이 더욱 바람직하다.
Figure pct00001
Figure pct00002
화학식(1) 및 화학식(2)에서, R1은 단결합 또는 1개 내지 24개의 탄소 원자를 갖는 지방족탄화수소기를 나타낸다. R2는 치환기를 가질 수 있는 2개 이상의 탄소 원자를 갖는 지방족탄화수소기를 나타내고, 탄소 원자의 수는, 바람직하게, 적어도 5개이고, 더욱 바람직하게, 적어도 10이다. R3은 1개 내지 35개의 탄소 원자를 갖는 지방족탄화수소기를 나타내고, 탄소 원자의 수는, 바람직하게, 6개 내지 35개이고, 더욱 바람직하게, 8개 내지 35개이다. 이러한 지방족탄화수소기는, 한가지 유형으로 단독으로 제공될 수 있거나, 이들 중 2개 이상의 유형들이 조합하여 제공될 수 있다.
R1, R2 및 R3의 탄소 원자의 수의 합은 특별한 제한이 없고, 목적에 따라서 적절하게 선택될 수 있으며, 이의 하한은, 바람직하게, 적어도 8이고, 더욱 바람직하게, 적어도 11이며, 이의 상한은, 바람직하게, 40보다 작거나 같고, 더욱 바람직하게, 35보다 작거나 같다.
탄소 원자의 수의 합이 8미만이면, 발색 안정성 또는 탈색 특성이 저하될 수 있다. 지방족탄화수소기는, 직선 사슬기이거나 가지 사슬기일 수 있고, 불포화 결합을 가질 수 있으나, 직선 사슬기인 것이 바람직하다. 또한, 탄화수소기에 결합하는 치환기는, 예를 들어, 수산기, 할로겐 원자, 알콕시기 등을 포함한다.
X 및 Y는 동일할 수도 있고 상이할 수도 있으며, 각각은 N 원자 포함하는 2가의 기 또는 O 원자를 포함하는 2가의 기를 나타낸다. 이들의 특별한 실례에는, 산소 원자, 아미드기, 요소기, 디아실히드라진기, 옥살산디아미드기, 및 아실요소기 등을 포함한다. 이것들 중에서도, 아미드기, 요소기가 바람직하다. n은 0과 1 사이의 정수를 나타낸다.
전자 수용성 화합물(발색제)은 탈색 상태를 형성하는 과정에서 소색 촉진제와 현색제 사이에 분자사이 상호작용을 유도하기 위해, 바람직하게, 소색 촉진제로서 분자 중에 -NHCO- 기 및 -OCONH- 기 중 적어도 하나를 포함하는 화합물과 함께 이용되어, 발색 특성 및 탈색 특성을 향상시킨다.
소색 촉진제는 특별한 제한이 없고, 목적에 따라서 적절하게 선택될 수 있다.
열 가역 기록층의 경우, 바인더 수지가 이용될 수 있고, 필요에 따라서, 열 가역 기록층의 도포 특성 및 발색 특성 및 탈색 특성을 개선 또는 제어하기 위한 각종 첨가제가 이용될 수 있다. 이러한 첨가제는, 예를 들어, 계면활성제, 도전제, 충전제, 산화방지제, 광안정화제, 발색안정화제, 소색 촉진제 등을 포함한다.
바인더 수지
바인더 수지는 지지체 상에 열 가역 기록층이 본딩될 수 있는 한 특별한 제한이 없고, 목적에 따라서 적절하게 선택될 수 있으며, 공지된 이러한 수지들 중 한가지 유형이 이용될 수 있거나, 이들 중 2가지 이상의 유형들이 혼합하여 이용될 수 있다. 이것들 중에서도, 반복 시의 내구성을 향상시키기 위해서, 열, 자외선, 전자 빔 등에 의해서 경화 가능한 수지가 바람직하게 이용되고, 특히 이소시아네이트계 화합물 등을 가교제로서 이용한 열경화성 수지가 바람직하다. 열경화성 수지는, 예를 들어, 수산기, 카르복실기 등과 같은 가교제와 반응하는 기를 갖는 수지, 및 수산기 함유 또는 카르복실기 함유 모노머 및 그것 이외의 모노머를 공중합하여 생성된 수지를 포함한다. 이러한 열경화성 수지는, 예를 들어, 페녹시 수지, 폴리비닐 부티랄 수지, 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트 수지, 셀룰로오스 아세테이트 뷰티레이트 수지, 아크릴폴리올 수지, 폴리에스테르 폴리올 수지, 폴리우레탄 폴리올 수지 등을 포함한다. 이것들 중에서도, 아크릴폴리올 수지, 폴리에스테르 폴리올 수지, 및 폴리우레탄 폴리올 수지가 특히 바람직하다.
열 가역 기록층에서의 발색제 대 바인더 수지의 혼합 비율(질량비)는 바람직하게 발색제 1에 대하여 0.1 내지 10이다. 바인더 수지의 양이 지나치게 적으면, 열 가역 기록층의 열 강도가 부족하게 될 수 있고, 바인더 수지의 양이 지나치게 많으면, 발색 농도가 감소하는 문제를 일으킬 수 있다.
가교제는 특별한 제한이 없고, 목적에 따라서 적절하게 선택될 수 있으며, 예를 들어, 이소시아네이트류, 아미노 수지, 페놀 수지, 아민류, 에폭시 화합물 등을 포함한다. 이것들 중에서도, 이소시아네이트류가 바람직하고, 다중 이소시아네이트기를 갖는 폴리이소시아네이트 화합물이 특히 바람직하다.
바인 더수지의 양에 대하여 첨가되는 가교제의 양에 대해 특별한 제한은 없지만, 바인더 수지에 포함되는 활성기의 수에 대한 가교제의 관능기 수의 비율은, 바람직하게, 0.01 내지 2이다. 0.01보다 작거나 같은 비율은 부족한 열 강도로 이어지고, 2보다 크거나 같은 비율은 발색 및 탈색 특성에 악영향을 미친다.
또한, 가교 촉진제로서, 이러한 유형의 반응에 이용되는 촉매가 이용될 수 있다.
열가교된 경우의 열경화성 수지의 겔분률(gel fraction)은 특별한 제한이 없으며, 바람직하게, 적어도 30%이고, 더욱 바람직하게, 적어도 50%이며, 특히 바람직하게, 70% 이상이다. 겔분률이 30% 미만이면, 가교 상태가 충분하지 않아, 저하된 내구성으로 이어질 수 있다.
바인더 수지가 가교 상태로 있는지 또는 비가교 상태로 있는지를 구별하는 방법으로서, 코팅막을 용해성이 높은 용매에 침지할 수 있다. 즉, 비가교 상태로 있는 바인더 수지는, 용매에 수지가 녹아서, 용질에는 남지 않게 된다.
열 가역 기록층에서의 다른 성분들은 특별한 제한이 없고, 목적에 따라서 적절하게 선택될 수 있으며, 예를 들어, 화상의 기록을 용이하게 하는 관점에서, 계면활성제, 가소제 등을 포함한다.
공지된 방법은 열 가역 기록층용 코팅액에 이용되는 용매, 코팅막 분산 장치, 도포 방법, 건조 및 경화 방법 등에 이용될 수 있다.
열 가역 기록층용 코팅액에 대하여, 각각의 재료들은 분산 장치를 이용하여 용매에 분산될 수 있거나, 이들은 독립적으로 용매에 분산되어 분산된 결과물들을 혼합할 수 있다. 또한, 이들은 가열 및 용해되어, 급냉 또는 서냉에 의해 석출될 수 있다.
열 가역 기록층을 형성하는 방법은 특별한 제한이 없고, 목적에 따라서 적절하게 선택될 수 있으며, 바람직하게, 예를 들어, (1) 수지, 류코 염료 및 가역성 현색제가 용매에 용해 또는 분산되는 열 가역 기록층용 코팅액을 지지체 상에 코팅하고, 용매를 증발시킴으로써 코팅액을 시트형 등으로 형성하는 것과 동시에 또는 그 후에, 코팅액을 가교하는 방법; (2) 수지만이 용해되어 있는 용매에 류코 염료 및 가역성 현색제가 분산되는 열 가역 기록층용 코팅액을 지지체 상에 코팅하고, 용매를 증발시킴으로써 시트형 등으로 코팅액을 형성하는 동시에 또는 그 후에 코팅액을 가교하는 방법; 및 (3) 용매를 이용하지 않고, 수지, 류코 염료 및 가역성 현색제를 가열 및 용융하여 이들을 함께 혼합하고, 이 용융 혼합물을 시트형 등으로 형성하고 냉각한 후에 가교하는 방법을 포함한다. 이들 방법들에 있어서, 지지체를 이용하지 않고, 시트형의 열 가역 기록 매체를 형성하는 것도 또한 가능하다.
앞서 기술된 방법(1) 또는 방법(2)에서 이용되는 용매는, 수지, 류코 염료 및 가역성 현색제의 종류 등에 의해서 달라질 수 있기 때문에 명백하게 정의되지 않을 수 있으나, 예를 들어, 테트라히드로푸란, 메틸 에틸 케톤, 메틸 이소부틸 케톤, 클로로포름, 사염화탄소, 에탄올, 톨루엔, 벤젠 등을 포함한다.
열 가역 기록층에 존재하는 가역성 현색제는 입자형으로 분산된다.
코팅 재료로서 높은 성능을 나타내기 위한 목적으로, 각종 안료, 소포제, 분산제, 슬립제, 방부제, 가교제, 가소제 등이 열 가역 기록층용 코팅액에 첨가될 수 있다.
열 가역 기록층의 코팅 방법은 특별한 제한이 없고, 목적에 따라서 적절하게 선택될 수 있어, 롤형의 연속 지지체 또는 시트형으로 재단된 지지체가 반송되고, 예를 들어, 블레이드 코팅, 와이어 바 코팅, 스프레이 코팅, 에어 나이프 코팅, 비드 코팅, 커튼 코팅, 그라비어 코팅, 키스 코팅, 리버스 롤 코팅, 딥 코팅, 다이 코팅 등과 같은 공지된 방법에 의해 지지체 상에 코팅이 수행된다.
열 가역 기록층용 코팅액에 대한 건조 조건은 특별한 제한이 없고, 목적에 따라서 적절하게 선택될 수 있으며, 예를 들어, 실온 140 ℃에서, 대략 10 초 내지 10 분 동안의 건조를 포함한다.
열 가역 기록층의 두께는 특별한 제한이 없고, 목적에 따라서 적절하게 선택될 수 있으며, 예를 들어, 바람직하게, 1 ㎛에서 20 ㎛ 사이이고, 더욱 바람직하게, 3 ㎛에서 15 ㎛ 사이이다. 열 가역 기록층의 두께가 지나치게 얇으면, 발색 농도가 감소하기 때문에, 화상의 콘트라스트가 감소할 수 있다. 한편, 열 가역 기록층의 두께가 지나치게 두꺼우면, 층내에서의 열 분포가 증가하여, 발색 온도에 도달하지 않고 발색하지 않는 부분이 발생하여, 원하는 발색 농도를 획득할 수 없다.
열 가역 기록층에 광열 변환 재료를 첨가할 수 있고, 이 경우, 광열 변환층 및 장벽층이 생략될 수 있고, 제 1 열 가역 기록층 및 제 2 열 가역 기록층을 하나의 열 가역 기록층으로 교체할 수 있다.
광열 변환층
광열 변환층은 레이저 광을 고효율로 흡수하여 발열하는 역할을 갖는 광열 변환 재료를 적어도 함유한다. 또한, 열 가역 기록층과 광열 변환층의 사이에 상호작용을 억제하기 위한 목적으로, 장벽층이 그 사이에 형성될 수 있고, 바람직하게, 높은 열전도성을 갖는 재료를 이용한 층으로 장벽층이 형성될 수 있다. 열 가역 기록층과 광열 변환층의 사이에 위치한 층은, 목적에 따라서 적절하게 선택될 수 있으므로, 이것으로 한정되지 않는다.
광열 변환 재료는 대략적으로 무기계 재료와 유기계 재료로 분류할 수 있다.
무기계 재료는, 예를 들어, 카본 블랙이나, Ce, Bi, In, Te, Se, Cr 등과 같은 금속, 또는 이들의 반금속, 및 이들의 합금, 붕소화물 란탄, 산화 텅스텐, ATO, ITO 등을 포함하고, 이들은 진공 증착법이나 입자형의 재료를 수지 등으로 접착하여 층형으로 형성된다.
유기계 재료로서, 흡수하여야 할 광의 파장에 따라서 각종의 염료가 적절하게 이용될 수 있지고, 광원으로서 반도체 레이저를 이용하는 경우에는, 700 nm 내지 1,500 nm의 파장 범위 내에 흡수 피크를 갖는 근적외 흡수 염료가 이용된다. 구체적으로는, 시아닌 염료, 퀴닌계 염료, 인도나프톨의 퀴놀린 유도체, 페닐렌 디아민계 니켈 복합체, 프탈로시아닌계 화합물 등을 포함한다. 반복적으로 화상 처리를 수행하기 위해서, 내열성에 우수한 광열 변환 재료를 선택하는 것이 바람직하고, 이 점에서, 프탈로시아닌계 화합물이 특히 바람직하다.
근적외 흡수 염료는 한가지 유형으로 단독으로 이용될 수 있고, 이들 중 2가지 이상의 유형들이 조합하여 이용될 수 있다.
광열 변환층이 제공되는 경우, 통상적으로, 광열 변환 재료는 수지와 조합하여 이용된다. 광열 변환층에 이용되는 수지는 특별한 제한이 없고, 무기계 재료 및 유기계 재료를 유지할 수 있는 한, 당해 기술에 공지된 것들 중에서 적절하게 선택될 수 있으며, 바람직하게, 열가소성 수지, 열경화성 수지 등이 있고, 기록층에서 이용된 바인더 수지와 유사한 것을 이용하는 것이 바람직하다. 이것들 중에서도, 반복 시의 내구성을 향상시키기 위해서, 열, 자외선, 전자 빔 등에 의해서 경화 가능한 수지가 바람직하게 이용되고, 이소시아네이트계 화합물 등을 가교제로서 이용한 열 가교 수지가 특히 바람직하다. 바인더 수지에 있어서, 그 수산기 값은 바람직하게 50 mgKOH/g 내지 40 OmgKOH/g이다.
광열 변환층의 두께는 특별한 제한이 없고, 목적에 따라서 적절하게 선택될 수 있으며, 바람직하게 0.1 ㎛ 내지 20 ㎛이다.
제 1 산소 장벽층 및 제 2 산소 장벽층
제 1 산소 장벽층 및 제 2 산소 장벽층(이하, 단순히 산소 장벽층으로 칭할 수 있음)으로서, 열 가역 기록층에 산소가 진입하는 것을 방지하여, 제 1 열 가역 기록층 및 제 2 열 가역 기록층 내의 류코 염료의 광-열화를 방지하기 위한 목적으로, 제 1 열 가역 기록층 및 제 2 열 가역 기록층의 상하로 산소 장벽층을 제공하는 것이 바람직하다. 즉, 지지체와 제 1 열 가역 기록층 사이에 제 1 산소 장벽층을 제공하고, 제 2 열 가역 기록층 상에 제 2 산소 장벽층을 제공하는 것이 바람직하다.
제 1 산소 장벽층 및 제 2 산소 장벽층의 형성 재료에 대해, 특별한 제한이 없고, 목적에 따라서 적절하게 선택될 수 있으며, 가시부의 투과율이 크고, 산소 투과도가 낮은 수지, 폴리머 막 등을 포함한다. 산소 장벽층은, 그 용도, 산소투과도, 투명성, 코팅의 용이함, 접착성 등에 따라서 선택된다.
산소 장벽층의 구체적인 일례는, 폴리아크릴산 알킬 에스테르, 폴리메타크릴산 알킬 에스테르, 폴리메타크릴로니트릴, 폴리알킬비닐 에스테르, 폴리알킬비닐 에테르, 폴리비닐 플루오라이드, 폴리스티렌, 아세트산 비닐 공중 합체, 셀룰로오스 아세테이트, 폴리비닐 알콜, 폴리비닐리덴 클로라이드, 아세토니트릴 공중 합체, 염화 비닐리덴 공중 합체, 폴리(클로로트리플루오로에틸렌), 에틸렌-비닐 알콜 공중 합체, 폴리아크릴로니트릴, 아크릴로니트릴 공중 합체, 폴리에틸렌 테레프탈레이트, 나일론-6 및 폴리아세탈 등과 같은 수지, 또는 폴리에틸렌테레프탈레이트, 나일론 등과 같은 폴리머 막 상에 무기 산화물을 기상 증착한 실리카 증착막, 알루미나 증착막, 및 실리카-알루미나 증착막 등을 포함한다. 이것들 중에서도, 폴리머 막 상에 무기 산화물을 기상 증착한 막이 바람직하다.
산소 장벽층의 산소 투과도는 특별한 제한이 없으고, 바람직하게, 2O ㎖/㎡/day/MPa보다 작거나 같고, 더욱 바람직하게, 5 ㎖/㎡/day/MPa보다 작거나 같으며, 특히 바람직하게, 1 ㎖/㎡/day/MPa보다 작거나 같다. 산소 투과도가 20 ㎖/㎡/day/MPa를 초과하면, 제 1 열 가역 기록층 및 제 2 열 가역 기록층 내의 류코 염료의 광-열화가 억제될 수 없다.
산소 투과도는, 예를 들어 JIS K7126 B 방법에 준한 측정 방법에 의해 측정될 수 있다.
산소 장벽층은 열 가역 기록층의 아래쪽 또는 지지체의 배면과 같은, 산소 장벽층 사이에 열 가역 기록층을 설치하도록 형성될 수 있다. 이에 따라, 열 가역 기록층으로의 산소 침입을 보다 효과적으로 방지할 수 있어, 류코 염료의 광-열화를 줄이는 것이 가능하다.
제 1 산소 장벽층 및 제 2 산소 장벽층의 형성 방법은 특별한 제한이 없고, 목적에 따라서 적절하게 선택될 수 있으며, 용융 압출법, 코팅법, 라미네이트법 등을 포함한다.
제 1 산소 장벽층 및 제 2 산소 장벽층의 두께는 수지 또는 폴리머 막의 산소 투과도에 의해서 다르지만, 바람직하게, O.1 ㎛ 내지 100 ㎛이다. 두께가 O.1 ㎛ 미만이면, 산소 장벽 특성이 불완전하고, 두께가 100 ㎛ 이상이면, 투명성이 감소하기 때문에, 바람직하지 못하다.
산소 장벽층과 하층의 사이에는 접착층이 제공될 수 있다. 접착층의 형성 방법은 특별한 제한이 없고, 통상의 코팅법, 라미네이트법 등을 포함할 수 있다. 접착층의 두께는 특별한 제한이 없고, 바람직하게, 0.1 ㎛ 내지 5 ㎛이다. 접착층은 가교제에 의해 경화될 수 있다. 가교제의 경우, 열 가역 기록층에 이용된 것과 같은 것이 이용되는 것이 바람직하다.
보호층
본 발명의 열 가역 기록 매체에는, 열 가역 기록층을 보호하기 위한 목적으로 열 가역 기록층 상에 보호층을 제공하는 것이 바람직하다. 보호층은 특별한 제한이 없고, 목적에 따라서 적절하게 선택될 수 있어, 예를 들어, 1개 이상의 층으로 형성될 수 있고, 바람직하게, 노출되는 최외측 표면 상에 제공된다.
보호층은 바인더 수지를 함유하고, 또한, 필요에 따라서, 필러, 윤활제, 착색 안료 등의 그 밖의 성분을 함유한다.
보호층의 바인더 수지는 특별한 제한이 없고, 목적에 따라서 적절하게 선택될 수 있으며, 바람직하게, 열경화성 수지, 자외선(UV) 경화성 수지, 전자 빔 경화성 수지 등이 있고, 이것들 중에서도, 자외선(UV) 경화성 수지, 또는 열경화성 수지가 특히 바람직하다.
UV 경화성 수지를 이용하면, 경화 후에 매우 딱딱한 막을 형성할 수 있어, 표면의 물리적인 접촉으로 인한 손상 및 레이저 가열에 의해 야기되는 매체의 변형을 억제할 수 있으므로, 반복 내구성에 우수한 열 가역 기록 매체를 획득할 수 있다.
또한, 열경화성 수지가 UV 경화성 수지에 비해 약간 뒤떨어지지만, 유사하게 표면을 경화시킬 수 있고, 반복 내구성에 우수한다.
UV 경화성 수지는 특별한 제한이 없고, 공지된 것으로부터 목적에 따라서 적절하게 선택될 수 있어, 예를 들어, 우레탄 아크릴레이트계, 에폭시 아크릴레이트계, 폴리에스테르 아크릴레이트계, 폴리에테르 아크릴레이트계, 비닐계 및 불포화 폴리에스테르계의 올리고머; 및 각종 단관능 및 다관능의 아크릴레이트, 메타크릴레이트, 비닐 에스테르, 에틸렌 유도체, 알릴 화합물 등과 같은 모노머를 포함한다. 이것들 중에서도, 4관능 이상의 다관능성의 모노머 또는 올리고머가 특히 바람직하다. 이러한 모노머 또는 올리고머 중 두가지 유형이 혼합되어 수지막의 경도, 수축도, 유연성, 코팅막 강도 등을 적절하게 조정할 수 있다.
모노머 또는 올리고머를 자외선을 이용하여 경화시키기 위해서, 광중합 개시제 또는 광중합 촉진제를 이용할 필요가 있다.
광중합 개시제 또는 광중합 촉진제의 첨가량은 특별한 제한이 없어, 보호층의 수지 성분의 전체 질량에 대해 O.1 질량 % 내지 20 질량 %가 바람직하고, 1 질량 % 내지 10 질량 %가 더욱 바람직하다.
자외선 경화 수지를 경화시키기 위한 자외선 조사는 공지된 자외선 조사 장치를 이용하여 수행될 수 있고, 예를 들어, 광원, 램프, 전원, 냉각 장치, 반송장치 등을 갖춘 것을 포함한다.
광원은, 예를 들어, 수은 램프, 메탈 핼라이드 램프, 칼륨 램프, 수은 크세논 램프, 플래시 램프 등을 포함한다. 광원의 파장은 열 가역 기록 매체용 조성물에 첨가되어 있는 광중합 개시제 및 광중합 촉진제의 자외선 흡수 파장에 따라서 적절하게 선택될 수 있다.
자외선 조사의 조건은 특별한 제한이 없고, 목적에 따라서 적절하게 선택될 수 있어, 예를 들어, 수지를 가교하기 위해서 필요한 조사 에너지에 따라서, 램프 출력, 반송 속도 등을 결정할 수 있다.
또한, 반송성을 향상시키기 위해서, 스테아린산 아연, 또는 왁스와 같은 이형제; 중합성기를 갖는 실리콘, 또는 실리콘 그라프트 폴리머; 또는 실리콘 오일 등의 윤활제가 첨가될 수 있다. 이것들의 첨가량은, 보호층의 수지 성분의 전체 질량에 대해 O.01 질량 % 내지 50 질량 %가 바람직하고, 0.1 질량 % 내지 40 질량 %가 더욱 바람직하다. 이들은 한가지 유형으로 단독으로 이용될 수 있거나, 2가지 이상의 유형들이 함께 이용될 수 있다. 또한, 정전기에 대한 대책으로서, 전도성 필러가 이용되는 것이 바람직하고, 바늘형 전도성 필러가 이용되는 것이 특히 바람직하다.
필러의 입자 직경은 특별한 제한이 없고, 예를 들어, 0.01 ㎛ 내지 10.0 ㎛가 바람직하고, 0.05 ㎛ 내지 8.0 ㎛가 특히 바람직하다. 필러의 첨가량은 1 질량부 수지에 대해, 0.OO1 질량부 내지 2 질량부가 바람직하고, 0.005 질량부 내지 1 질량부가 더욱 바람직하다.
보호층은 첨가제로서 종래 기술에 공지된 계면활성제, 레벨링제, 대전방지제 등을 함유할 수 있다.
또한, 열경화성 수지로서, 예를 들어, 열 가역 기록층에 이용된 바인더 수지와 유사한 것을 이용하는 것이 바람직하다.
열경화성 수지는 가교되는 것이 바람직하다. 따라서, 열경화성 수지는, 수산기, 아미노기, 카르복실기 등과 같은 경화제와 반응하는 기를 갖고 있는 것을 이용하는 것이 바람직하고, 특히 수산기 함유 폴리머가 바람직하다. 자외선 흡수 구조를 갖는 폴리머 함유층의 강도를 향상시키기 위해서, 적어도 10 mgKOH/g의 수산기 값을 갖는 폴리머가 충분한 코팅막 강도를 획득하는 것으로 이어지고, 적어도 30 mgKOH/g가 더욱 바람직하고, 적어도 40 mgKOH/g가 더더욱 바람직하다. 보호층은 충분한 코팅막 강도를 갖도록 만들어져서, 반복적으로 화상 기록 및 소거를 수행하더라도 열 가역 기록 매체의 열화를 방지할 수 있다.
경화제에 대해, 특별한 제한이 없고, 예를 들어, 열 가역 기록층에 이용된 경화제와 유사한 것을 이용하는 것이 바람직하다.
보호층의 코팅액에 이용되는 용매, 코팅액의 분산 장치, 보호층의 도포 방법, 건조 방법 등은 특별한 제한은 없고, 기록층에 이용된 공지된 방법이 이용될 수 있다. 자외선 경화 수지를 이용한 경우, 코팅 및 건조가 수행되는 자외선 조사에 의한 경화 단계가 필요하고, 이 경우, 자외선 조사 장치, 광원, 조사 조건은 앞서 기술된 바와 같다.
보호층의 두께는 특별한 제한이 없고, 바람직하게, 0.1 ㎛ 내지 20 ㎛이고, 더욱 바람직하게, 0.5 ㎛ 내지 10 ㎛이며, 특히 바람직하게, 1.5 ㎛ 내지 6 ㎛이다. 두께가 0.1 ㎛ 미만인 경우, 보호층은 열 가역 기록 매체의 보호층으로서의 기능을 충분히 수행할 수 없고, 열 가역 기록 매체는 열 반복 이력에 의해 쉽게 열화하여, 반복적으로 이용하는 것이 불가능하게 될 수 있다. 두께가 20 ㎛을 넘는 경우, 보호층의 하층 부분에 있는 감열 부분에 충분한 열을 전하는 것이 불가능하여, 열에 의한 화상의 기록과 소거를 충분히 수행하는 것이 불가능하게 될 수 있다.
자외선 흡수층
열 가역 기록 매체에 대해, 열 가역 기록층 내의 류코 염료의 자외선에 의한 착색 및 광-열화에 의한 비소거를 방지하기 위한 목적으로, 자외선 흡수층을 제공하는 것이 바람직하고, 이는 기록 매체의 내광성을 향상시킬 수 있다. 자외선 흡수층의 두께는 390 nm보다 작거나 같은 자외선을 흡수하도록 적절하게 선택되는 것이 바람직하다.
자외선 흡수층은 적어도 바인더 수지와 자외선 흡수제를 함유하고, 필요에 따라서, 필러, 윤활제, 착색 안료 등과 같은 그 밖의 성분들을 또한 함유한다.
바인더 수지에 대해, 특별한 제한은 없고, 목적에 따라서 적절하게 선택될 수 있으며, 바인더 수지로서, 열 가역 기록층의 바인더 수지, 열가소성 수지, 열경화성 수지 등과 같은 수지 성분이 이용될 수 있다. 수지 성분은, 예를 들어, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리스티렌, 폴리비닐 알콜, 폴리비닐 부티랄, 폴리우레탄, 포화 폴리에스테르, 불포화 폴리에스테르, 에폭시 수지, 페놀 수지, 폴리카보네이트, 폴리아미드 등을 포함한다.
자외선 흡수제로서, 유기계 화합물 및 무기계 화합물 중 하나가 이용될 수 있다.
또한, 자외선 흡수 구조를 갖는 폴리머(이하, "자외선 흡수 폴리머" 라고 칭해질 수 있음)를 이용하는 것이 바람직하다.
여기서, 자외선 흡수 구조를 갖는 폴리머는, 자외선 흡수 구조(예컨대, 자외선 흡수성기)를 분자 중에 갖는 폴리머를 의미한다. 자외선 흡수 구조는, 예를 들어, 사리시레이트 구조, 시아노아크릴레이트 구조, 벤조트리아졸 구조, 벤조페논 구조 등을 포함하고, 이것들 중에서도, 벤조트리아졸 구조 및 벤조페논 구조가 특히 바람직한데, 이들이 류코 염료의 광-열화의 원인인 340 nm 내지 400 nm의 파장을 갖는 자외선을 흡수하기 때문이다.
자외선 흡수 폴리머는 가교되는 것이 바람직하다. 따라서, 자외선 흡수 폴리머는, 수산기, 아미노기, 카르복실기 등과 같은 경화제와 반응하는 기를 갖고 있는 것을 이용하는 것이 바람직하고, 특히 수산기를 갖고 있는 폴리머가 바람직하다. 자외선 흡수 구조를 갖는 폴리머 함유층의 물리적 강도를 증가시키기 위해서, 적어도 10 mgKOH/g의 수산기 값을 갖는 폴리머를 이용함으로써 충분한 코팅막 강도를 획득하고, 이러한 수산기 값은 적어도 30 mgKOH/g이 더욱 바람직하고, 적어도 40 mgKOH/g이 더더욱 바람직하다. 충분한 코팅막 강도를 가져서, 반복적으로 소거 및 인쇄를 수행하더라도 기록 매체의 열화를 방지할 수 있다.
자외선 흡수층의 두께는 특별한 제한이 없고, 0.1 ㎛ 내지 30㎛가 바람직하고, 0.5 ㎛ 내지 20 ㎛가 더욱 바람직하다. 자외선 흡수층의 코팅액에 이용되는 용매, 코팅액의 분산 장치, 자외선 흡수층의 도포 방법, 자외선 흡수층의 건조 및 경화 방법 등은 특별한 제한이 없고, 열 가역 기록층에 이용된 공지된 방법이 이용될 수 있다.
중간층
열 가역 기록 매체는 특별한 제한이 없고, 열 가역 기록층과 보호층 사이의 접착성을 향상시키고, 보호층의 도포에 의한 열 가역 기록층의 품질의 변화를 방지하며, 보호층 내의 첨가제가 열 가역 기록층에 전달되는 것을 방지하기 위한 목적으로, 열 가역 기록층과 보호층 사이에 중간층을 제공하는 것이 바람직하다. 이것은 발색 화상의 보존성을 향상시키는 것을 가능하게 만든다.
중간층은 특별한 제한이 없고, 적어도 바인더 수지를 함유하는 것을 포함하고, 필요에 따라서, 필러, 윤활제, 착색 안료 등의 그 밖의 성분을 함유하는 것을 또한 포함한다. 바인더 수지는 특별한 제한이 없고, 목적에 따라서 적절하게 선택될 수 있으며, 바인더 수지로서, 열 가역 기록층의 바인더 수지, 열가소성 수지, 열경화성 수지 등과 같은 수지 성분이 이용될 수 있다. 수지 성분은, 예를 들어, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리스티렌, 폴리비닐 알콜, 폴리비닐 부티랄, 폴리우레탄, 포화 폴리에스테르, 불포화 폴리에스테르, 에폭시 수지, 페놀 수지, 폴리카보네이트, 폴리아미드 등을 포함한다.
또한, 중간층은 바람직하게 자외선 흡수제를 함유한다. 자외선 흡수제로서, 유기계 화합물 및 무기계 화합물 중 하나가 이용될 수 있다.
또한, 자외선 흡수 폴리머가 이용될 수 있거나, 가교제에 의해 경화가 수행될 수 있다. 이들 경우, 보호층에 이용된 것과 같은 것이 이용되는 것이 바람직하다.
중간층의 두께는 바람직하게 0.1 ㎛ 내지 20 ㎛이고, 더욱 바람직하게, 0.5 ㎛ 내지 5 ㎛이다. 중간층의 코팅액에 이용되는 용매, 코팅액의 분산 장치, 중간층의 도포 방법, 중간층의 건조 및 경화 방법 등에 대해, 열 가역 기록층에 이용된 공지된 방법이 이용될 수 있다.
언더층
열 가역 기록 매체는 특별한 제한이 없고, 언더층은 적용된 열을 유효하게 이용하고, 높은 감도를 달성하기 위해서, 또는 지지체와 열 가역 기록층 사이의 접착성을 향상시키고, 지지체로의 기록층 물질의 침투를 방지하기 위한 목적으로, 언더층이 열 가역 기록층과 지지체 사이에 제공될 수 있다.
언더층은 적어도 중공 입자를 함유하는 것을 포함하고, 바인더 수지를 함유하는 것을 포함하며, 필요에 따라서, 그 밖의 성분을 함유하는 것을 또한 포함한다.
중공 입자는 오직 하나의 중공부가 입자 내에 존재하는 단일 중공 입자, 및 다수의 준공부가 입자 내에 존재하는 다중 중공 입자를 포함한다. 이것들 중에서,한가지 유형이 단독으로 이용될 수 있거나, 2가지 이상의 유형들이 조합하여 이용될 수 있다.
중공 입자의 재료는 특별한 제한이 없고, 목적에 따라서 적절하게 선택될 수 있으며, 예를 들어, 바람직하게, 열가소성 수지 등을 포함한다. 중공 입자는 적절하게 제조될 수 있거나, 이들은 시판품일 수 있다. 시판품은, 예를 들어, MICROSPHERE-R-300(마쓰모토 유지 주식회사에 의해 제조됨); ROPAQUE HP1055 및 ROPAQUE HP433J(어느것이나, 제온 주식회사에 의해 제조됨); SX866(JSR 주식회사에 의해 제조됨) 등을 포함한다.
중공 입자의 언더층에 대한 첨가량은 특별한 제한이 없고, 목적에 따라서 적절하게 선택될 수 있으며, 예를 들어, 바람직하게 10 질량 % 내지 80 질량 %이다.
바인더 수지로서, 열 가역 기록층에 이용되거나 자외선 흡수 구조를 갖는 폴리머 함유층에 이용된 것과 유사한 수지가 이용될 수 있다.
언더층은 탄산 칼슘, 탄산 마그네슘, 산화 티타늄, 산화 규소, 수산화 알루미늄, 카올린, 탈크 등과 같은 무기 필러 및 각종 유기 필러 중 적어도 하나를 함유할 수 있다.
언더층은 또한 윤활제, 계면활성제, 분산제 등을 함유할 수 있다.
언더층의 두께는 특별한 제한이 없고, 목적에 따라서 적절하게 선택될 수 있으며, 바람직하게, 0.1 ㎛ 내지 50 ㎛이고, 더욱 바람직하게, 2 ㎛ 내지 30 ㎛이며, 특히 바람직하게, 12 ㎛ 내지 24 ㎛이다.
백층
열 가역 기록 매체는 특별한 제한이 없고, 백층은 컬(curl) 및 정전하를 방지하고 반송성을 향상시키기 위한 목적으로, 열 가역 기록층이 형성되는 면의 반대측 상의 지지체에 백층이 제공될 수 있다.
백층에 대해, 특별한 제한이 없고, 적어도 바인더 수지를 함유하는 것을 포함하고, 필요에 따라서, 필러, 도전성 필러, 윤활제, 착색 안료 등과 같은 상이한 성분을 함유하는 것을 또한 포함한다.
보호층의 바인더 수지는 특별한 제한이 없고, 목적에 따라서 적절하게 선택될 수 있으며, 예를 들어, 열경화성 수지, 자외선(UV) 경화성 수지, 전자 빔 경화성 수지 등을 포함하고, 이것들 중에서, 자외선(UV) 경화성 수지 또는 열경화성 수지가 특히 바람직하다.
자외선 경화성 수지, 열경화성 수지, 필러, 도전성 필러, 및 윤활제에 관하여, 열 가역 기록층 또는 보호층에 이용된 것과 유사한 것이 이용되는 것이 바람직하다.
접착층 및 점착층
접착층 또는 점착층이 지지체의 기록층 형성면의 반대면 상에 제공되어 열 가역 기록 라벨 모드의 열 가역 기록 매체를 획득할 수 있다.
접착층 및 점착층의 재료는 특별한 제한이 없고, 목적에 따라서 일반적으로 이용되는 것으로부터 적절하게 선택될 수 있다.
접착층 및 점착층의 재료는 핫 멜트 타입을 가질 수 있다. 또한, 박리지가 이용될 수 있거나, 무박리지가 이용될 수 있다. 이런 식으로, 접착층 또는 점착층이 제공되어, 기록층의 도포가 어려운 자기 스트라이프 부착 염화 비닐 카드와 같은 두꺼운 기판의 전면 또는 일부에 기록층을 접착할 수 있다. 이것은 자기적으로 저장된 정보의 일부를 표시하는 능력과 같은, 열 가역 기록 매체의 편리성을 향상시키는 것을 가능하게 한다.
이러한 접착층 또는 점착층이 제공된 열 가역 기록 라벨은 IC 카드, 광학 카드 등과 같은 두꺼운 카드에도 또한 바람직하다.
착색층
열 가역 기록 매체에서, 가시성을 향상시키기 위한 목적으로, 착색층이 지지체와 기록층 사이에 제공될 수 있다.
착색층은 착색제 및 수지 바인더를 함유하는 용액 또는 분산액을 대상면에 도포 및 건조함으로써 형성될 수 있거나, 단순히 착색 시트를 부착함으로써 형성될 수 있다.
착색층은 색채 인쇄층이 되도록 만들어질 수 있다.
색채 인쇄층에 있어서의 착색제는, 예를 들어, 종래의 풀 컬러 인쇄에 사용되는 컬러 잉크에 포함되는 각종의 염료 및 안료 등을 포함한다.
수지 바인더는 열가소성 수지, 열경화성 수지, 자외선 경화성 수지, 및 전자 빔 경화성 수지 등을 포함하는 다양한 수지를 포함한다.
색채 인쇄층의 두께는 특별한 제한이 없고, 원하는 인쇄 색농도에 따라 적절하게 선택될 수 있는데, 이것이 인쇄 색농도에 대하여 적절하게 변경되기 때문이다.
열 가역 기록 매체에, 비가역 기록층이 이용될 수 있다. 이 경우, 각각의 기록층의 색조는 동일하거나 또는 상이할 수 있다.
또한, 열 가역 기록 매체의 기록층과 동일면의 전면 또는 일부분에, 또는 반대면의 일부분에, 오프셋 인쇄, 그라비어 인쇄 등에 의해, 또는 잉크 젯 프린터, 열 전달 프린터, 승화형 프린터 등에 의해, 임의의 픽토리얼 디자인이 형성되는 착색층이 제공될 수 있고, 또한, 착색층의 일부분 또는 전면에, 경화성 수지를 주성분으로 하는 0P 니스층이 제공될 수 있다.
픽토리얼 디자인은, 예를 들어, 문자, 모양, 무늬, 사진, 적외선으로 검지된 정보 등을 포함한다.
또한, 단순히 형성되는 각각의 층들 중 임의의 층이 염료 또는 안료를 첨가함으로써 착색될 수 있다.
더욱, 열 가역 기록 매체는 보안을 위해 홀로그램이 제공될 수 있다. 또한, 디자인 효과를 제공하기 위해, 부조형 또는 인탈리오형으로 요철을 형성함으로써, 인물상, 회사 상징, 심볼 등과 같은 디자인이 제공될 수 있다.
열 가역 기록 매체의 형상 및 용도
열 가역 기록 매체는 그 용도에 따라서 원하는 형상으로 형성될 수 있어서, 예를 들어, 카드형, 태그형, 라벨형, 시트형, 롤형 등으로 형성된다.
또한, 카드형으로 형성된 열 가역 기록 매체는 선불 카드, 할인 카드(즉, 소위 포인트 카드), 신용 카드 등에 이용될 수 있다.
카드보다 크기가 작은 태그형으로 형성된 열 가역 기록 매체는 가격 태그 등에 이용될 수 있고, 카드보다 크기가 큰 태그형으로 형성된 열 가역 기록 매체는 티켓, 공정 제어 및 출하 지시서 등에 이용될 수 있다.
라벨형으로 형성된 열 가역 기록 매체는 접착될 수 있어서, 다양한 크기로 형성되고, 반복적으로 이용되는 카트, 그릇, 상자, 용기 등에 접착되어, 공정 제어 및 물품 제어 등에 이용될 수 있다. 또한, 카드보다 크기가 큰 시트로 형성된 열 가역 기록 매체는 더욱 넓은 기록 범위를 제공하므로, 일반 문서, 공정 제어 지시서 등에 이용될 수 있다.
열 가역 기록 매체와 RF-ID와의 조합 예
열 가역 기록 부재는 가역적으로 표시 가능한 열 가역 기록층(기록층)으로서 편리성이 우수하고, 정보 저장 수단이 동일한 카드 또는 태그 상에 (통합적으로) 제공되고, 정보 저장 수단에 저장된 정보의 일부가 기록층에 표시되어, 특별한 장치가 없더라도 카드 또는 태그를 간단히 검사함으로써 그 정보를 확인하는 것이 가능하다. 또한, 정보 저장 수단의 내용이 재기록되는 경우, 열 가역 기록 수단의 표시가 재기록되어 열 가역 기록 매체를 반복적으로 여러번 이용할 수 있다.
정보 저장 수단은 특별한 제한이 없고, 목적에 따라서 적절하게 선택될 수 있으며, 예를 들어, 바람직하게, 자기 기록층, 자기 스트라이프, lC 메모리, 광학 메모리, RF-ID 태그 등을 포함한다. 공정 관리, 물품 관리 등에 이용하는 경우, RF-ID 태그가 이용되는 것이 특히 바람직하다.
RF-ID 태그는 IC 칩, 및 그 IC 칩에 접속된 안테나를 포함한다.
열 가역 기록 부재는 가역적으로 표시 가능한 기록층; 및 정보 저장 수단을 포함하고, 이러한 정보 저장 수단의 바람직한 예는 RF-lD 태그를 포함한다.
도 8은 RF-ID 태그의 개략도의 일례를 도시한다. 이 RF-ID 태그(85)는 IC 칩(81); 및 IC 칩(81)에 접속된 안테나(82)를 포함한다. IC 칩(81)은 4개의 수단, 즉, 저장 수단, 전원 조정 수단, 송신 수단, 및 수신 수단으로 분할되고, 각각은 통신을 하기 위해 역할을 할당한다. 통신에 관해, RF-ID 태그(85)는 데이터를 교환하기 위해 전파를 통해 리더/라이터의 안테나와 통신한다. 보다 구체적으로, 2가지 유형의 방법이 존재하고, 즉, RF-ID 태그(85)의 안테나가 리더/라이터로부터 전파를 수신하여, 공진작용에 의해 야기된 전자기 유도에 의해 기전력이 발생하는 전자기 유도 방법; 및 방사된 전자계에 의해 기동하는 전파 방법이 있다. 양자의 방법에서, RF-ID 태그(85) 내의 IC 칩(81)은 외부로부터의 전자계에 의해 기동되어, 칩 내의 정보를 신호로 변환하고, 그리고 나서, 그 신호를 RF-ID 태그(85)로부터 방출한다. 이러한 정보는 리더/라이터 측의 안테나에 의해 수신되어, 데이터 처리 수단에 의해 인식되고, 소프트웨어 측에서 데이터 처리가 수행된다.
RF-ID 태그는 라벨형 또는 카드형으로 형성되고, 열 가역 기록 매체에 부착될 수 있다. RF-ID 태그는 기록층면 또는 백층면에 부착될 수 있고, 백층면에 부착되는 것이 바람직하다.
RF-ID 태그를 열 가역 기록 매체에 부착하기 위해서, 공지된 접착제 또는 점착제가 이용될 수 있다.
또한, 열 가역 기록 매체와 RF-ID 태그는 라미네이션 등에 의해 통합적으로 형성되어 카드형 또는 태그형을 형성할 수 있다.
열 가역 기록 매체와 RF-ID 태그가 조합되어 있는 열 가역 기록 부재의 공정 제어에서의 이용의 일례가 도시된다.
납품된 원재료를 함유하는 용기가 반송되는 공정 라인에는, 반송되면서 표시 수단에 가시 화상을 비접촉식으로 기록하는 수단, 및 비접촉식으로 소거를 수행하는 수단이 제공되고, 전자기파의 전송에 의해 용기에 포함된 RF-ID의 정보의 판독 및 재기록을 비접촉식으로 수행하기 위한 리더/라이터가 또한 제공된다. 또한, 이 공정 라인에는, 용기가 반송되면서 비접촉식으로 기록 및 판독되는 용기의 개별 정보를 이용하여, 물류 라인 상에서 자동적으로 분기, 계량, 관리 등을 수행하는 제어 수단이 또한 제공된다.
이 용기에 부착된 RF-ID 태그가 장착된 열 가역 기록 매체에 대하여, 물품명과 수량 등의 정보를 열 가역 기록 매체와 RF-ID 태그에 기록함으로써, 검품이 수행된다. 다음 공정에서, 납품된 원재료를 처리하기 위한 지시가 주어지고, 열 가역 기록 매체와 RF-ID 태그에 처리를 위한 정보가 기록되면, 처리 지시가 발생되고, 처리 공정으로 향한다. 다음으로, 가공된 상품에 대한 발주 지시로서 발주 정보가 열 가역 기록 매체와 상기 RF-ID 태그에 기록되고, 상품 출하 후에 회수한 용기로부터 출하 정보를 판독하며, 용기와 RF-ID 태그를 갖는 열 가역 기록 매체가 전달을 위해 다시 사용된다.
이 때, 레이저를 이용한 열 가역 기록 매체에의 비접촉 기록으로, 용기 등으로부터 열 가역 기록 매체를 박리하는 일 없이 정보의 소거/기록이 수행될 수 있고, 또한 RF-ID 태그에도 비접촉식으로 정보를 저장할 수 있어, 공정은 실시간으로 관리될 수 있고, RF-ID 태그 내의 정보는 열 가역 기록 매체 상에 동시에 표시될 수 있다.
화상 기록 및 화상 소거 메커니즘
화상 기록 및 화상 소거의 메커니즘은 열에 의해 색조가 가역적으로 변화되는 모드이다. 이 모드에서, 모드는 류코 염료 및 가역성 현색제(이하, "현색제"로 칭해짐)를 포함하고, 색조는 투명 상태와 발색 상태로 열에 의해 가역적으로 변화된다.
도 2a는 수지에 류코 염료 및 현색제를 포함하는 열 가역 기록층을 갖는 열 가역 기록 매체에 관해서, 온도-발색 농도 변화 곡선의 일례를 도시하고, 도 2b는 투명 상태와 발색 상태가 열에 의해 가역적으로 변화되는 열 가역 기록 매체의 발색 및 탈색 메커니즘을 도시한다.
우선, 초기에 탈색 상태(A)에 있는 열 가역 기록층의 온도가 용융 온도(T1)에서 증가되는 경우, 류코 염료 및 현색제는 함께 용융하여, 발색이 발생하고, 이는 용융 발색 상태(B)로 된다. 용융 발색 상태(B)로부터 급냉되면, 발색 상태에서 실온으로 낮아지는 것이 가능하여, 발색 상태는 안정화되어 고정된 발색 상태(C)로 된다. 이 발색 상태가 획득되는지의 여부는 용융 상태부터의 온도 내림 속도에 의존하고 있어, 서냉으로 온도를 낮추는 공정에서는 탈색이 발생하고, 이는 급냉에 의한 발색 상태(C)에 비해 농도가 낮은 상태 또는 초기 상태와 동일한 탈색 상태(A)가 된다. 한편, 온도가 발색 상태(C)로부터 다시 상승되는 경우, 발색 온도보다도 낮은 온도(T2)에서 탈색이 발생하고(D에서 E), 이 상태로부터 온도를 내리는 것은 초기 상태와 동일한 탈색 상태(A)로 되돌아 가는 전이를 야기시킨다.
용융 상태로부터 급냉에 의해 획득된 발색 상태(C)는, 류코 염료와 현색제가 혼합되어 이들의 분자들이 접촉 반응을 겪을 수 있는 상태이며, 이것은 대개 고체 상태이다. 이것은 류코 염료와 현색제의 용융 혼합물(발색 혼합물)은 결정화하여 발색을 유지하는 상태이며, 이러한 구조의 형성에 의해 발색이 안정화된다고 생각된다. 한편, 탈색 상태는 양자 모두가 위상 분리된 상태이다. 이것은 화합물 중 적어도 하나의 분자가 집합하여 도메인을 형성하거나, 결정화된 상태이며, 집합화 또는 결정화는 류코 염료와 현색제를 분리하여 안정화시키는 것으로 생각된다. 이와 같이, 많은 경우, 양자가 위상 분리되고, 현색제가 결정화되어, 더욱 완전한 탈색이 발생하게 한다.
도 2a에 도시된, 용융 상태로부터의 서냉에 의한 탈색 및 발색 상태부터의 온도의 상승에 의한 탈색 양자 모두에서, 집합화 구조는 T2에서 변화되어, 위상 분리 및 현색제의 결정화가 발생하게 한다.
또한, 도 2a에 있어서, 기록층의 온도가 용융 온도(T1) 보다 크거나 같은 온도(T3)로 반복적으로 증가되는 경우, 소거 온도로 가열되더라도 소거할 수 없는 소거 불량이 발생할 수 있다. 이것은 열분해를 겪는 현색제로 인해, 현색제를 집합화 또는 결정화시키는 것이 어려워서, 루코 염료로부터 분리가 힘들기 때문인 것으로 생각된다. 반복에 의한 열 가역 기록 매체의 열화를 억제하기 위해서, 열 가역 기록 매체를 가열할 경우, 도 2a의 용융 온도(T1)과 온도(T3)의 차이를 줄여, 반복에 의한 열 가역 기록 매체의 열화를 억제한다.
이제, 본 발명의 화상 소거 장치의 일 실시예에 관해 도면을 참조하여 설명한다.
도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이, 본 실시예의 화상 소거 장치(1000)는, LD 어레이(1), 폭 방향 평행화 수단(2), 길이 방향 광 분포 균일화 수단(7), 길이 방향 평행화 수단(4), 폭 방향 수속 수단(9), 주사 수단(5), 조사 에너지량 제어 수단(17)을 포함한다.
LD 어레이(1)로서, 복수의 LD(반도체 레이저)가 단축 방향(α축 방향)으로 정렬되는 LD 어레이가 이용된다.
폭 방향 평행화 수단(2)으로서, LD 어레이(1)로부터 방출된 라인형 레이저 광(라인형 빔)을 폭 방향으로 수속시키는 광학 렌즈가 이용된다.
길이 방향 광 분포 균일화 수단(7)은 폭 방향 평행화 수단(2)을 통한 라인형 빔을 길이 방향(α축 방향)으로 균일하게 분산하여 라인형 빔의 길이 방향의 광 분포를 균일하게 하는 기능을 갖는다.
길이 방향 평행화 수단(4)으로서, 길이 방향 광 분포 균일화 수단(7)을 통한 라인형 빔을 길이 방향으로 평행화하는 광학 렌즈가 이용된다.
폭 방향 수속 수단(9)으로서, 길이 방향 평행화 수단(4)을 통한 라인형 빔을 폭 방향으로 수속하는 수속 광으로 변환하는 광학 렌즈가 이용된다.
주사 수단(5)으로서, (1) 단축의 갈바노 미러에 의한 레이저 광 주사는 주사 제어를 미세하게 실현할 수 있지만, 비용이 비싸고; (2) 스테퍼 모터 미러에 의한 레이저 주사는 갈바노 미러에 비교해서 낮은 비용에서 주사 제어를 미세하게 실현할 수 있으며; (3) 폴리곤 미러에 의한 레이저 광 주사는 일정 속도에서의 주사 제어만 수행할 수 있지만, 비용이 낮다.
또한, 주사 수단(5)에 의한 편향에 덧붙여, 열 가역 기록 매체(10)는 또한 이동될 수도 있다. 실현 방법으로서, (1) 열 가역 기록 매체(10)를 스테이지를 이용하여 이동시키거나, (2) 열 가역 기록 매체(10)를 컨베이어를 이용하여 이동시킨다(매체는 상자에 부착되고, 컨베이어로 그 상자를 이동시킴).
조사 에너지량 제어 수단(17)이 이용되고, 조사 에너지량 제어 수단(17)은 열 가역 기록 매체(10) 또는 그 주위의 온도를 측정하는 온도 센서(TS); 열 가역 기록 매체(10)와 주사 수단(5) 사이의 거리를 측정하는 거리센서(DS); 및 온도 센서(TS) 및 거리 센서(DS)의 측정 값에 기초하여 일차원 LD 어레이(1)의 출력을 조정하는 출력 조정 장치(PA)를 포함한다.
이에 따라, 열 가역 기록 매체(10)의 온도 및 열 가역 기록 매체(10)와 주사 수단(5) 사이의 거리에 상관없이, 화상을 소거하는데 적합한 조사 에너지가 열 가역 기록 매체(10) 상에 조사될 수 있다.
이 경우, 출력 조정 장치(PA)는, 열 가역 기록 매체(10)의 앞서 기술된 발색-탈색 특성을 고려하여, 온도 센서(TS)와 거리 센서(DS)의 측정 값에 기초하여 LD 어레이(1)의 출력을 조정한다.
조사 에너지량 제어 수단(17)은 온도 센서(TS) 또는 거리 센서(DS)를 포함할 필요가 없다. 즉, 출력 조정 장치(PA)는 온도 센서(TS) 또는 거리 센서(DS)의 측정 값에 기초하여 LD 어레이(1)의 출력을 조정할 수 있다.
조사 에너지량 제어 수단(17)은, 출력 조정 장치(PA) 대신에, 온도 센서(TS) 및 거리 센서(DS) 중 적어도 하나의 측정 값에 기초하여 열 가역 기록 매체(10)의 가열 시간을 조정하는 가열 시간 조정 장치를 포함할 수 있다.
라인형 빔이 폭 방향으로 편향(주사)되어 소거를 수행하는 경우, 가열 시간은, 빔 폭(W) 및 주사 속도(V)를 이용하여, W/V로 나타날 수 있고, 균일한 소거를 실현하기 위해서, W/V가 가능한 한 일정한 것이 바람직하다.
그러나, V를 라인형 빔의 진행 방향에 따라서 제어하는 것이 장치 비용의 면에서 어려워서, W를 라인형 빔의 진행 방향에 따라서 제어하는 것이 바람직하다. 구체적으로는, 예를 들어, V를 일정하게 하면서 W를 가능한 한 일정하게 되도록 제어될 수 있다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 화상 소거 장치의 구체적인 실시예를 나타내는 개략도이다.
본 실시예의 화상 소거 장치(2000)는, 47개의 LD들이 α축 방향으로 정렬된 LD 어레이(1)를 이용하고, LD 어레이(1)의 발광 수단의 길이 방향의 길이는 예를 들어 10 mm이다.
LD 어레이(1)로부터 방출된 라인형 레이저 광(라인형 빔)은 폭 방향 평행화 수단으로서의 원통형 렌즈(2)에 의해 폭 방향으로 약간 수속시켜 수속 광을 구면 렌즈(6)에 입사시키고, 이러한 구면 렌즈(6)에 의해 입사 광을 렌즈(15)에 집광시킨다.
렌즈(15)는, 레이저 광을 확산 및 균일화하여 길이 및 폭을 확대하는 기능을 갖는 렌즈(예컨대, 마이크로 렌즈 어레이, 오목 또는 볼록 렌즈 어레이, 프레넬 렌즈; 또는 LIMO GmbH사에 의해 제조된 마이크로 렌즈 어레이 TEL-150/500가 본 실시예에서 이용된다)를 포함한다.
렌즈(15)를 통한 라인형 빔은 원통형 렌즈(3)에 의해 폭 방향으로 수속된다.
원통형 렌즈(2)로부터 방출된 라인형 빔의 광 분포는 균일하지 않는데, 이것이 복수의 광원(반도체 레이저)으로부터 방출된 빔들의 조합이기 때문이다. 따라서, 균일화하기 위해서, 상기와 같은 광학계를 구성할 필요가 있다.
구체적으로, 구면 렌즈(6)로서 70 mm의 초점 거리를 갖는 한 면 볼록 렌즈, 및 원통형 렌즈(3)로서 빔 폭에 따라서 변하는 초점 거리를 갖는 한 면 오목 렌즈가 배치되어, 실시예들의 빔 폭은 -1,000 mm, -400 mm, 및 -200 mm을 이용함으로써 달성된다. 볼록 렌즈 어레이는 40 ㎛의 주기로 길이 방향으로 단차를 갖도록 배치된다.
원통형 렌즈(3)를 통한 라인형 빔은 길이 방향 평행화 수단으로서 구면 렌즈(4)를 이용하여 길이 방향으로 평행화된다. 구면 렌즈(4)로서는, 200 mm의 초점 거리를 갖는 한 면 볼록 렌즈가 이용된다.
구면 렌즈(4)를 통한 라인형 빔은 원통형 렌즈(8)에 의해 폭 방향으로 수속된다. 구면 렌즈(4)로서는, 200 mm의 초점 거리를 갖는 한 면 볼록 렌즈가 이용된다.
원통형 렌즈(8)를 통한 라인형 빔은 주사 수단(5)에 의해 폭 방향으로 편향되어, 열 가역 기록 매체(10) 상에 주사된다. 주사 수단(5)으로서, 단축의 갈바노 미러가 이용되지만, 이것 대신에, 스테핑 모터 미러, 폴리곤 미러 등이 이용될 수 있다. 갈바노 미러는, α축 방향으로 연장되는 축 주위에서 진동 가능(oscillatable)하다.
본 실시예에서, 조사 에너지량 제어 수단(19)은 주사 수단(5)의 동작 상태, 즉, 갈바노 미러의 진동 각도를 검출하는 각도 센서(AS); 및 각도 센서(AS)로부터의 검출된 정보에 기초하여 LD 어레이(1)의 출력을 조정하는 출력 조정 장치(PA)를 포함한다.
출력 조정 장치(PA)는 주사 수단(5)에 의해 주사되는 라인형 빔의 주사 위치에 상관없이, 열 가역 기록 매체(10) 상에 조사되는 라인형 빔의 에너지 밀도가 일정하게 되도록 LD 어레이(1)의 출력을 조정한다.
구체적으로는, 출력 조정 장치(PA)는 라인형 빔의 진행 방향[열 가역 기록 매체(10) 상의 입사 각도]으로부터, 진행 방향의 빔 폭(조사 면적)을 실시간으로 산출하여, 산출된 빔 폭에 따라 출력의 레이저 광을 조사한다. 출력 조정 장치(PA)는 입사 각도마다의 빔 폭의 데이터를 미리 메모리에 저장하고, 라인형 빔의 진행 방향에 따라서 대응하는 데이터를 실시간으로 추출할 수 있다.
조사 에너지량 제어 수단(19)은 출력 조정 장치(PA) 대신에, 각도 센서(AS)로부터의 검출된 정보에 기초하여 열 가역 기록 매체(10)의 가열 시간을 조정하는 가열 시간 조정 장치를 포함할 수 있다.
또한, 앞서 기술된 바와 같이, 열 가역 기록 매체(10) 상의 빔 폭은 W3(θ)= W3/cosθ (도 10참조)이다.
그래서, 본 실시예에서, θ에 상관없이, W3(θ)이 가능한 한 일정하게 되도록 원통형 렌즈(3 및 8)의 초점 거리 및 위치가 설정된다. 그 결과, 라인형 빔의 열 가역 기록 매체(10) 상의 빔 폭은 라인형 빔의 주사 위치에 상관없이 가능한 한 일정하도록 설정될 수 있다.
도 3a 내지 도 4b에 도시된 바와 같은 화상 소거 장치에 따라, 도 5에 도시된 바와 같이, 열 가역 기록 매체(10) 상에서의 라인형 빔은 길이 방향으로 균일한 광 분포를 가져서, 라인형 빔의 길이가 소거 영역의 한변이 된다. 라인형 빔이 주사되는 길이(거리)는 소거 영역의 나머지의 한변이 된다. 그리고, 라인형 빔은 폭 방향(단축 방향)으로만 주사될 수 있다.
앞서 기술된 각각의 실시예의 화상 소거 장치(1000, 2000)는, 라인형 빔(단면이 라인형의 레이저 광)을 방출하는 LD 어레이(1); LD 어레이(1)로부터 방출된 라인형 빔을 폭 방향으로 수속하는 수속 광으로 변환하여 방출하는 적어도 하나의 광학 렌즈(폭 방향 수속 수단)을 포함하는 광학계; 및 광학계에 의해 수속 광으로 변환되어 방출된 라인형 빔을 폭 방향으로 편향하여 열 가역 기록 매체(10) 상에 편향된 라인형 빔을 주사하는 주사 수단(5)을 포함한다.
이 경우, 주사 수단(5)에 의해 주사되는 라인형 빔의 주사 위치에 상관없이, 라인형 빔의 열 가역 기록 매체(10) 상에서의 빔 폭을 가능한 한 일정하게 만드는 것이 가능하다. 즉, 열 가역 기록 매체(10)의 가열 시간은 라인형 빔의 주사 위치에 상관없이 가능한 한 일정하게 만들어질 수 있다. 그 결과, 열 가역 기록 매체(10) 상에 기록된 화상을 균일하게 소거하는 것이 가능하다. 화상 소거 장치(1000, 2000)는, 특히, 열 가역 기록 매체(10) 상에서의 주사 스트로크의 일단 및 타단에 입사하는 레이저 광의 입사 각도가 클수록, 즉 주사 수단(5)과 열 가역 기록 매체(10) 사이의 거리에 대하는 상기 기술된 주사 스트로크의 비율이 클수록, 종래의 것에 비해, 앞서 기술된 장점을 충분히 획득하는 것이 가능하다.
또한, 종래의 것과 비교해서, 열 가역 기록 매체(10) 상에 기록된 화상을 열 가역 기록 매체의 전체 기록 영역에 걸쳐 균일하게 소거할 수 있는 조사 에너지의 폭(후술하는 NET 소거 에너지 폭)을 증가시키는 것이 가능하다. 즉, 종래의 것과 비교해서, 열 가역 기록 매체(10) 상에 기록된 화상을 균일하게 소거하기 위한 조사 에너지량의 선택 폭이 넓다.
더구나, 화상 소거 장치(1000, 2000)는, 폭 방향 수속 수단에 덧붙여, 주사 수단(5)에 입사되는 라인형 빔을 길이 방향으로 평행화하는 광학 렌즈(길이 방향 평행화 수단)을 포함한다.
이 경우, 주사 수단(5)에 의해 주사되는 라인형 빔의 주사 위치에 상관없이, 라인형 빔의 열 가역 기록 매체(10) 상에서의 빔 길이를 일정하게 만드는 것이 가능하다. 즉, 라인형 빔의 주사 위치에 상관없이, 라인형 빔의 열 가역 기록 매체(10) 상에서의 조사 면적이 가능한 한 일정하게 되도록 설정될 수 있다. 그 결과, 열 가역 기록 매체(10) 상에 기록된 화상을 보다 균일하게 소거하는 것이 가능하다.
또한, 화상 소거 장치(1000, 2000)는, 폭 방향 수속 수단 및 길이 방향 평행화 수단에 덧붙여, 주사 수단(5)에 입사되는 라인형 빔을 길이 방향으로 균일화하는 길이 방향 광 분포 균일화 수단을 포함한다.
이 경우, 라인형 빔의 주사 위치에 상관없이, 라인형 빔의 열 가역 기록 매체(10) 상에서의 조사 에너지 밀도는 가능한 한 일정하게 되도록 설정될 수 있다. 그 결과, 열 가역 기록 매체(10)에 기록된 화상을 보다 균일하게 소거하는 것이 가능하다.
또한, 화상 소거 장치(1000, 2000)는, 폭 방향 수속 수단, 길이 방향 평행화 수단 및 길이 방향 광 분포 균일화 수단에 덧붙여, 열 가역 기록 매체(10) 상에 조사되는 라인형 빔의 에너지량을 제어하는 조사 에너지량 제어 수단을 포함한다. 그 결과, 열 가역 기록 매체(10) 상에 기록된 화상을 매우 균일한 방식으로 소거하는 것이 가능하다.
라인형 빔에 의한 소거로, 레이저 광을 단축 방향으로만 주사하는 것이 충분하여, 주사 미러를 줄이는 것이 가능하고, 제어를 용이하게 할 수 있으며, 저비용을 달성하는 것을 가능하게 만든다.
라인형 빔의로의 소거는, 원형 빔에 비교해서 낮은 에너지로의 소거가 가능하게 만든다. 이것은 열 확산에 의한 에너지 손실을 줄이는 것을 가능하게 만드는 광원으로 이용되는 라인형 빔으로 인한 장점이다.
라인형 빔은 점프(레이저 광을 조사하지 않는 레이저 광 주사)가 레이저 광 주사로 수행되도록 요구하지 않아서, 점프에 의해 소거 시간이 연장되지 않는다.
광섬유 결합 LD와 비교해서, LD 어레이는 낮은 가격에서 높은 출력을 용이하게 획득하는 것을 가능한다.
반복적으로 소거를 수행하면, 통상적으로 배경 부분 농도가 증가하고; 이것은 초기의 배경 부분 농도에 대하여 0.02씩 증가하여, 그 한계는 원형 빔의 경우 400회에 비해, 라인형 빔의 경우 상당히 개선된 5,000회이다. 이것은 레이저 빔 주사를 중첩할 필요가 없기 때문이다.
본 발명의 화상 소거 방법 및 화상 소거 장치는, 판지 상자, 플라스틱 콘테이너 등과 같은 용기에 첨부된 라벨 등의 열 가역 기록 매체에 대하여, 비접촉 방식으로, 반복적으로 소거를 수행하는 것이 가능하다. 그러므로, 이들은 특히 분포 및 전달 시스템에 이용되는 것이 바람직하다. 이 경우, 예를 들어, 컨베이어에 배치된 판지 상자 또는 플라스틱 콘테이너를 이동시키면서, 라벨로부터 화상을 기록 및 소거하므로, 라인의 정지가 불필요한 점에서, 출하 시간을 줄이는 것이 가능하다.
또한, 라벨이 부착된 판지 상자 또는 플라스틱 콘테이너는, 라벨을 박리하지 않고, 그 대로의 상태로 재이용될 수 있어, 재차 화상의 소거 및 기록을 수행하는 것이 가능하다.
(실시예)
이하에 본 발명의 실시예들이 기술되지만, 본 발명은 이러한 실시예들로 한정되지 않는다.
(제조예 1)
열 가역 기록 매체의 제조
열에 의해 색조가 가역적으로 변화되는 열 가역 기록 매체가 다음과 같이 제작되었다.
지지체
지지체로서, 125 ㎛m의 두께를 갖는 백탁 폴리에스테르 막(데이진 듀퐁 필름 주식회사에 의해 제조된, TETORON FILM U2L98W)가 이용되었다.
제 1 산소 장벽층의 형성
우레탄계 접착제(도요 모톤 주식회사에 의해 제조된, TM-567) 5 질량부, 이소시아네이트(도요 모톤 주식회사에 의해 제조된, CAT-RT-37) 0.5 질량부, 및 초산 에틸 5 질량부를 첨가하여 잘 섞어서 산소 장벽층용 코팅액을 준비하였다.
다음으로, 실리카 증착 PET 막(미쯔비시 플라스틱 주식회사에 의해 제조된, TECHBARRIER HX, 산소 투과도: 0.5 ㎖/㎡/day/MPa) 상에, 산소 장벽층용 코팅액이 와이어 바를 이용하여 도포되어, 80 ℃에서 1 분 동안 가열 및 건조되었다. 앞서 기술된 바와 같이 형성된, 산소 장벽층을 갖는 실리카 증착 PET 막을 지지체 상에 부착하고, 50 ℃에서 24 시간 동안 가열하여, 12 ㎛의 두께를 갖는 제 1 산소 장벽층을 형성하였다.
제 1 열 가역 기록층의 형성
볼 밀을 이용하여, 하기의 화학식(3)로 나타나는 가역성 현색제 5 질량부, 하기 화학식(4) 및 화학식(5)으로 나타나는 두 가지 유형의 소색 촉진제 각각 0.5 질량부, 50 질량 % 아크릴폴리올 용액 (수산기 값=200mgKOH/g) 10 질량부, 및 메틸 에틸 케톤 80 질량부가 평균 입자 직경이 대략 1 ㎛이 될 때까지 분쇄 및 분산되었다.
Figure pct00003
Figure pct00004
Figure pct00005
다음으로, 가역성 현색제를 분쇄 및 분산시키는 분산액에, 류코 염료로서 2-아닐리노-3-메틸-6-디부틸아미노플루오란 1 질량부, 및 이소시아네이트(일본 폴리우레탄 주식회사에 의해 제조된, CORONATE HL) 5 질량부를 첨가하여, 잘 섞어서 열 가역 기록층용 코팅액을 준비하였다.
획득된 열 가역 기록층용 코팅액을 제 1 산소 장벽층 상에, 와이어 바를 이용하여 도포하여, 100 ℃에서 2 분 동안 건조한 뒤, 60 ℃에서 24 시간 동안 경화하여, 6.0 ㎛의 두께를 갖는 제 1 열 가역 기록층을 형성하였다.
광열 변환층의 형성
1 질량 % 프탈로시아닌계 광열 변환 재료(일본 쇼쿠바이 주식회사에 의해 제조된, IR-915. 흡수 피크 파장: 956 nm) 4 질량부, 50 질량 % 아크릴폴리올 용액(수산기 값=200 mgKOH/g) 10 질량부, 메틸 에틸 케톤 20 질량부, 및 가교제로서 이소시아네이트(일본 폴리우레탄 주식회사에 의해 제조된, CORONATE HL) 5 질량부를 잘 섞어서 광열 변환층용 코팅액을 준비하였다. 획득된 광열 변환층용 코팅액을 제 1 열 가역 기록층 상에, 와이어 바를 이용하여 도포하여, 90 ℃에서 1 분 동안 건조한 뒤, 60 ℃에서 24 시간 동안 경화하여, 3 ㎛의 두께를 갖는 광열 변환층을 형성하였다.
제 2 열 가역 기록층의 형성
제 1 열 가역 기록층의 조성물과 동일한 제 2 열 가역 기록층의 조성물을 광열 변환층 상에, 와이어 바를 이용하여 도포하여, 100 ℃에서 2 분 동안 건조한 뒤, 60 ℃에서 24 시간 동안 경화하여, 6.0 ㎛의 두께를 갖는 제 2 열 가역 기록층을 형성하였다.
자외선 흡수층의 형성
40 질량 % 자외선 흡수 폴리머(일본 쇼쿠바이코 주식회사에 의해 제조된, UV-G300) 10 질량부, 이소시아네이트(일본 폴리우레탄 주식회사에 의해 제조된, CORONATE HL) 1.5 질량부, 및 메틸 에틸 케톤 12 질량부를 첨가하여 잘 섞어서 자외선 흡수층용 코팅액을 준비하였다.
다음으로, 자외선 흡수층용 코팅액을 제 2 열 가역 기록층 상에, 와이어 바를 이용하여 도포하여, 90 ℃에서 1 분 동안 건조한 뒤, 60 ℃에서 24 시간 동안 가열하여, 1 ㎛의 두께를 갖는 자외선 흡수층을 형성하였다.
제 2 산소 장벽층의 형성
제 1 산소 장벽층과 동일한 산소 장벽층을 갖는 실리카 증착 PET 막을 자외선 흡수층 상에 접합하고, 50 ℃에서 24시간 동안 가열하여, 12 ㎛의 두께를 갖는 제 2 산소 장벽층을 형성하였다.
백층의 형성
펜타에리스리톨 헥사아크릴레이트(일본 카야쿠 주식회사에 의해 제조된, KAYARAD DPHA) 7.5 질량부, 우레탄 아크릴레이트 올리고머(네가미 공업 주식회사에 의해 제조된, ART RESIN UN-3320HA) 2.5 질량부, 바늘형 도전성 산화 티타늄(이시하라 산업 주식회사에 의해 제조된, FT-3000, 길이 축=5.15 ㎛, 단축=0.27 ㎛, 구성: 안티몬 도핑 산화 주석으로 도포된 산화 티타늄) 2.5 질량부, 광중합 개시제(일본 치바 가이기 주식회사에 의해 제조된, IRGACURE 184) 0.5 질량부, 및 이소프로필 알콜 13 질량부를 첨가하여, 볼 밀을 이용하여 잘 섞어서 백층용 코팅액을 준비하였다.
다음으로, 제 1 열 가역 기록층 등이 형성되지 않은 지지체의 면상에, 백층용 코팅액을 와이어 바를 이용하여 도포하여, 90 ℃에서 1 분 동안 가열 및 건조한 뒤, 80 W/cm의 자외선 램프로 가교시켜, 4 ㎛의 두께를 갖는 백층을 형성하였다. 앞서 기술된 바와 같이, 제조예 1의 열 가역 기록 매체가 제조되었다.
(제조예 2)
열 가역 기록 매체의 제조
제조예 2의 열 가역 기록 매체는, 제조예 1과 동일한 감도를 획득하기 위해, 열 가역 기록층용 코팅액에 광열 변환 재료로서 붕화 란탄을 도포하여, 12 ㎛의 두께를 갖는 제 1 열 가역 기록층을 형성하고, 제 2 열 가역 기록층, 광열 변환층, 및 장벽층이 형성되지 않는다는 것을 제외하면, 제조예 1에서와 같은 방식으로 제조되었다.
(실시예 1)
실시예 1로서, 도 4a 및 도 4b에 도시된 본 발명의 화상 소거 장치(LD 어레이를 이용한 소거 장치)에 의한 라인형 빔을 이용하여, 제조예 2의 열 가역 기록 매체에 기록된 고체 화상에 대하여, 주사 방향의 중앙 위치 부근에서 빔 폭을 변경했을 때의 소거 에너지 및 소거 폭이 다음과 같이 측정되었다. 결과가 표 1에 도시되어 있다.
화상 기록 방법으로서, LD 마커 장치로 화상 기록을 수행하였고, 여기서, 레이저 광은 오클라로사에 의해 제조된 광섬유 결합된 LD(반도체 레이저)인 BMU25-975-10-R(중심 파장: 976 nm)로부터 조사되었고, 이러한 레이저 광은 갈바노 스캐너 6230 H(캠브리지사에 의해 제조됨)에 의해 주사되면서 집광 렌즈 시스템(2장의 고정렌즈와 1장의 가동형 렌즈로 형성되고, 갈바노 스캐너의 각도에 의해 가동형 렌즈의 위치를 조정하는 것으로, 갈바노 스캐너에 의존하지 않고 동일한 작업 수단들 사이의 거리에서 집광함)으로 집광되어, 열 가역 기록 매체 상으로 집광하였다.
화상 소거 방법은 본 발명의 화상 소거 장치의 라인형 빔에 의한 소거로서, 도 4a 및 도 4b에 있어서, 광학 렌즈 시스템은, LD 어레이(1) 및 렌즈(2)로서 예놉틱 아게사에 의해 제조된 LD 바 광원인, 콜리메이터 렌즈 장착된 LD 광원 JOLD-108-CPFN-1L-976(중심 파장: 976 nm, 출력: 108 W); 렌즈(6)로서 70 mm의 초점 거리를 갖는 구면 렌즈; 렌즈(15)로서 리모사에 의해 제조된 마이크로 렌즈 어레이 TEL-150/500; 렌즈(3)로서 원통형 렌즈; 렌즈(4)로서 250 mm의 초점 거리를 갖는 구면 렌즈; 렌즈(8)로서 300 mm의 초점 거리를 갖는 원통형 렌즈; 및 주사 미러(5)로서 갈바노 미러인 캠브리지사에 의해 제조된 갈바노 스캐너 6230 H를 이용하여 조립되었고, 열 가역 기록 매체 상에, 길이를 46 mm로 설정하고, 렌즈(3)의 초점 거리 및 설치 거리를 변경하여 조정된 폭을 갖는 라인형 빔을, 45 mm/s의 주사 선속도로 중앙 영역 10 mm을 주사함으로써 소거가 수행되었다.
소거 에너지 및 소거 폭의 측정
소거 에너지 및 소거 폭을 결정하기 위해 5 ℃ 환경에서 조사 파워를 변경하면서 고체 화상이 인쇄되어 있는 열 가역 매체 상에 소거를 수행하여, 배경 농도와의 차이가 0.03보다 작거나 같게 되었다. "소거 에너지"는 고체 화상을 소거한 뒤의 배경 농도가 고체 화상을 형성하기 전의 배경 농도에 대하여 +0.03보다 같거나 작게될 때의 레이저 광의 조사 에너지인, 소거 가능한 에너지의 최대 값과 최소 값의 평균 값으로 정의된다. 또한, "소거 폭"은 소거 가능한 에너지의 최대 값 및 최소 값을 이용하여, (최대 값 - 최소 값)/(최대 값 + 최소 값)으로 정의된다. 농도 측정의 경우, 반사 농도계(X-rite사에 의해 제조된 939 Spectro-densito-meter)가 측정을 수행하는데 이용되었다.
빔 폭이 변경되었을 때의 소거 에너지 및 소거 폭의 특성에 대해, 빔 폭을 변경하는 것으로 열 가역 기록 매체의 가열 시간이 변하고, 소거 특성이 변한다. 따라서, 열 가역 매체 상에서의 빔 폭을 일정하게 설정하면 또한 소거 특성을 일치시킬 수 있다.
(실시예 1 및 비교예 1)
실시예 1에서, LD 어레이(1) 및 렌즈(2)와 렌즈(6) 사이의 거리를 75 mm로 설정하고; 렌즈(6)와 렌즈(15) 사이의 거리를 70 mm로 설정하고; 렌즈(15)와 렌즈(3) 사이의 거리를 175 mm로 설정하고; 렌즈(3)와 렌즈(4) 사이의 거리를 70 mm로 설정하고; 렌즈(4)와 렌즈(8) 사이의 거리를 55 mm로 설정하고; 렌즈(8)와 주사 미러(5) 사이의 거리를 40 mm로 설정하며; 주사 미러(5)와 열 가역 기록 매체(10) 사이의 거리를 160 mm로 설정한다.
도 4a 및 도 4b에 도시된 광학 시스템에 있어서, 실시예 1로서는, 렌즈들(3 및 8)(원통형 렌즈)의 설치 위치, 및 주사 미러(5)와 열 가역 기록 매체(10) 사이의 거리를 조정하여, 열 가역 기록 매체(10) 상에 입사되는 라인형 빔의 수속 정도를 조정하여, 열 가역 기록 매체 상에서의 빔 폭, 즉, 도 10의 W3(θ)를 θ에 상관없이 거의 일정하게 만든다. 여기서, 열 가역 기록 매체(10) 상에 입사되는 라인형 빔은 길이 방향으로 콜리메이트(평행화)된다.
한편, 비교예 1로서는, 주사 미러(5)와 열 가역 기록 매체(10) 사이의 거리에 상관없이, 라인형 빔의 폭이 일정하게 되도록 설정하기 위해 렌즈들(3 및 8)(원통형 렌즈)의 설치 위치, 및 주사 미러(5)와 열 가역 기록 매체(10) 사이의 거리를 설정했다. 주사 중앙 위치에서의 빔 폭은, 실시예 1 및 비교예 1에서 모두 0.5 mm로 설정된다.
실시예 1 및 비교예 1에 대하여, 5 ℃ 환경에서 주사 미러의 매체 상에서의 150 mm의 주사 폭에 대해 열 가역 기록 매체 상에서 45 mm/s의 주사 속도로 주사 및 소거를 하였다. 결과가 표 1에 도시되어 있다. 도 6a는 실시예 1의 소거 특성을 도시하는 그래프이며, 도 6b는 비교예 1의 소거 특성을 도시하는 그래프이다.
여기서, "NET 소거 에너지 폭"은 고체 화상을 소거한 뒤의 배경 농도가 고체 화상을 형성하기 전의 배경 농도에 대하여 150 mm의 전체 주사 영역에서 +0.03보다 같거나 작게될 때의 레이저 광의 조사 에너지의 최대 값과 최소 값을 이용하여, (최대 값 - 최소 값)/(최대 값 + 최소 값)으로 정의된다.
NET 소거 에너지 폭은 주사 방향의 중앙 부분과 에지 부분이 동등한 소거성을 가짐으로써 향상될 수 있어, 실제 동작에 있어서, 소거 에너지가 변동할 가능성이 있어, NET 소거 에너지 폭을 가능한 한 넓게 확보하는 것이 중요하다.
NET 소거 에너지 폭
실시예 1 22.5 %
비교예 1 18.2 %
(실시예 2)
실시예 1에 있어서, 5 ℃ 환경에서, 라인형 빔의 주사 위치에 따라서 레이저 조사 파워를 조정하는 것으로 에너지를 조정함으로써 소거를 수행하여, NET 소거 에너지폭을 결정하였다. 결과가 표 2에 도시되어 있다.
(실시예 3)
실시예 1에 있어서, 5 ℃ 환경에서, 라인형 빔의 주사 위치에 따라서 주사 속도를 조정하는 것으로 에너지를 조정함으로써 소거를 수행하여, NET 소거 에너지폭을 결정하였다. 결과가 표 2에 도시되어 있다.
NET 소거 에너지 폭
실시예 2 24.6 %
실시예 3 24.5 %
주사 방향에서, 레이저 광이 열 가역 기록 매체 상에 비스듬히 입사되기 때문에, 중앙 부분에 비교해서 에지 부분에서 표면 반사가 커져, 소거에 이용될 수 있는 에너지가 감소하므로, 에지 부분에서 소거 에너지를 증가시키는 것으로 중앙 부분과 동등한 소거성을 획득하는 것이 가능할 수 있고, NET 소거 에너지 폭을 증가시키는 것이 가능할 수 있다.
(실시예 4)
실시예 1에 있어서, 도 4a 및 도 4b에 도시된 본 발명의 화상 소거 장치에 있어서의, 갈바노 미러 대신에, 스테핑 모터 미러를 설치하였고, 이러한 스테핑 모터 미러가 45 mm/s의 주사 선 속도에서 주사를 수행할 수 있도록 제어되는 것을 제외하면, 실시예 1과 동일한 방법으로, 고체 화상 인쇄를 수행함으로써 소거를 수행하여, 고체 화상을 완전히 소거하는 것이 가능하였다(소거된 부분과 배경 부분 사이의 농도 차이는 0.00였다).
(실시예 5)
실시예 1에 있어서, 도 4a 및 도 4b에 도시된 본 발명의 화상 소거 장치에 있어서의, 갈바노 미러 대신에, 폴리곤 미러를 설치하였고, 이러한 폴리곤 미러의 회전 수가 45 mm/s의 주사 선 속도에서 주사를 수행할 수 있도록 조정되는 것을 제외하면, 실시예 1과 동일한 방법으로, 고체 화상 인쇄를 수행함으로써 소거를 수행하여, 고체 화상을 완전히 소거하는 것이 가능하였다(소거된 부분과 배경 부분 사이의 농도 차이는 0.00였다).
(실시예 6)
실시예 1에 있어서, 도 4a 및 도 4b에 도시된 본 발명의 화상 소거 장치에 있어서의, 갈바노 미러를 제거함으로써, 제조예 1의 열 가역 기록 매체 상의 고체 화상 인쇄가 실시예 2와 동일한 방법으로 수행되었고; 열 가역 기록 매체가 부착된 플라스틱 상자를 20 mm/s의 반송 속도(1.2 m/분)로 컨베이어에 이동시켜 소거가 수행되어, 고체 화상을 완전히 소거하는 것이 가능하였다(소거된 부분과 배경 부분 사이의 농도 차이는 O.00였다).
(실시예 7)
실시예 1에 있어서, 도 4a 및 도 4b에 도시된 본 발명의 화상 소거 장치에 있어서의, 제조예 1의 열 가역 기록 매체 상의 고체 화상 소거가 실시예 2와 동일한 방법으로 수행되어, 고체 화상은 완전히 소거될 수 있었다(소거된 부분과 배경 부분 사이의 농도차는 O.00였다).
(실시예 8 및 실시예 9)
실시예 1에 있어서, 도 4a 및 도 4b에 도시된 본 발명의 화상 소거 장치에 주위 온도 센서를 설치하여, 주위 온도가 1 ℃씩 증가되는 경우 조사 파워를 1.1 %씩 증가시키는 보정을 수행하는 기능이 있는 실시예 8, 및 이러한 기능이 없는 실시예 9에 대하여, 25 ℃로 설정된 조사 파워로 25 ℃ 및 5 ℃ 환경에서 소거를 수행하여 비소거된 농도를 측정하였다. 결과가 표 3에 도시되어 있다.
25 ℃ 환경 5 ℃ 환경
실시예 8 0.00 0.00
실시예 9 0.00 0.05
(실시예 10 및 실시예 11)
실시예 1에 있어서, 도 4a 및 도 4b에 도시된 본 발명의 화상 소거 장치에 장치와 열 가역 기록 매체 사이의 거리를 측정하는 변위 센서를 설치하여, 작업 사이의 거리에 상관없이 주사 거리가 동일하게 되도록 주사 미러를 제어하는 보정을 수행하는 기능이 있는 실시예 10, 및 이러한 기능이 없는 실시예 11에 대하여, 주사 미러로부터 열 가역 매체까지의 거리가 160 mm과 170 mm에서 소거를 수행하여, 비소거된 농도를 측정하였다. 결과가 표 4에 도시되어 있다.
160 mm 170 mm
실시예 10 0.00 0.00
실시예 11 0.00 0.05
1 LD 어레이(일차원 레이저 어레이)
3 원통형 렌즈(광학계의 일부)
4 구면 렌즈(광학계의 일부)
5 주사 수단
6 구면 렌즈(광학계의 일부)
8 원통형 렌즈(광학계의 일부)
9 폭 방향 수속 수단(광학계의 일부)
10 열 가역 기록 매체
15 렌즈(광학계의 일부)

Claims (10)

  1. 화상이 기록되어 있는 열 가역 기록 매체 상에 레이저 광을 주사하여 상기 화상을 소거하는 화상 소거 장치에 있어서,
    단면이 라인형을 갖는 레이저 광을 방출하는 광원;
    상기 광원으로부터 방출된 상기 레이저 광을 폭 방향으로 수속하는 수속 광(converging light)으로 변환하고, 상기 수속 광을 방출하는 광학계; 및
    상기 광학계로부터 방출된 상기 레이저 광을 폭 방향으로 편향하여 편향된 레이저 광을 상기 열 가역 기록 매체 상에 주사하는 주사 수단
    을 포함하는 화상 소거 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 광학계는, 상기 주사 수단에 의해 주사되는 상기 레이저 광의 주사 위치에 상관없이, 상기 레이저 광의 상기 열 가역 기록 매체 상에서의 폭이 일정하게 되도록 배치되는 적어도 하나의 집광 소자를 포함하는 것인, 화상 소거 장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 집광 소자는 원통형 렌즈인 것인, 화상 소거 장치.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 광학계는, 상기 광원으로부터 방출된 상기 레이저 광을 길이 방향으로 평행화하여 평행화된 레이저 광을 방출하는 것인, 화상 소거 장치.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 광학계는, 상기 광원으로부터 방출된 상기 레이저 광의 길이 방향에서의 광 분포를 균일화하여 균일화된 레이저 광을 방출하는 것인, 화상 소거 장치.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 주사 수단에 의해 주사되는 상기 레이저 광의 주사 위치에 따라서, 상기 열 가역 기록 매체 상에 조사되는 상기 레이저 광의 에너지량을 제어하는 조사 에너지량 제어 수단
    을 더 포함하는 화상 소거 장치.
  7. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 열 가역 기록 매체 또는 상기 열 가역 기록 매체 주위의 온도를 측정하여, 측정된 온도에 기초하여 상기 열 가역 기록 매체 상에 조사되는 상기 레이저 광의 에너지량을 제어하는 조사 에너지량 제어 수단
    을 더 포함하는 화상 소거 장치.
  8. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 열 가역 기록 매체와 상기 주사 수단 사이의 거리를 측정하여, 측정된 거리에 기초하여 상기 열 가역 기록 매체 상에 조사되는 상기 레이저 광의 에너지량을 제어하는 조사 에너지량 제어 수단
    을 더 포함하는 화상 소거 장치.
  9. 제 1 항 내지 제 8 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 광원은 일차원으로 정렬된 복수의 반도체 레이저를 포함하는 것인, 화상 소거 장치.
  10. 화상이 기록되어 있는 열 가역 기록 매체 상에 레이저 광을 주사하여 상기 화상을 소거하는 화상 소거 방법에 있어서,
    단면이 라인형을 갖는 레이저 광을 폭 방향으로 수속하는 수속 광으로 변환하는 단계; 및
    상기 변환하는 단계에서 상기 수속 광으로 변환된 상기 레이저 광을 폭 방향으로 편향하여 편향된 레이저 광을 상기 열 가역 기록 매체 상에 주사하는 단계
    를 포함하는 화상 소거 방법.
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