KR20150134410A

KR20150134410A - 이미지 프로세싱 방법 및 이미지 프로세싱 장치

Info

Publication number: KR20150134410A
Application number: KR1020157030675A
Authority: KR
Inventors: 도모미 이시미; 신야 가와하라; 도시아키 아사이; 가츠야 오히
Original assignee: 가부시키가이샤 리코
Priority date: 2013-03-25
Filing date: 2014-03-13
Publication date: 2015-12-01
Also published as: CN105050819B; JP6112047B2; US20160279968A1; CN105050819A; EP2978607A4; BR112015024762A2; EP2978607B1; EP2978607A1; WO2014156912A1; JP2014208454A; US9757956B2

Abstract

레이저 광으로 열 가역 기록 매체를 조사하여 열 가역 기록 매체를 가열시키는 것에 의해, 자체적으로, 열 가역 기록 매체에 대한 이미지 소거 및 이미지 기록을 수행하도록 구성되며, 레이저 광 출사 유닛, 레이저 광 주사 유닛, 초점 거리 제어 유닛, 및 정보 설정 유닛을 포함하는 이미지 프로세싱 장치가 제공된다. 이미지 소거 동안, 초점 거리 제어 유닛은 열 가역 기록 매체의 위치에서 디포커스하는 제어를 수행한다. 이미지 기록 동안, 초점 거리 제어 유닛은 열 가역 기록 매체의 위치로부터 초점 거리에 있도록 하는 제어를 수행한다. 정보 설정 유닛에 의해 설정된 이미지 소거 정보에 기초한 이미지 소거가 완료된 직후에, 이미지 기록 정보에 기초하여 이미지 기록이 수행된다.

Description

이미지 프로세싱 방법 및 이미지 프로세싱 장치{IMAGE PROCESSING METHOD AND IMAGE PROCESSING APPARATUS}

본 발명은 고속의 이미지 재기록을 가능하기 위해 하나의 장치를 필요로 하는 이미지 프로세싱 방법 및 이미지 프로세싱 장치에 관한 것이다.

종래에는, 가열원을 열 가역 기록 매체(thermally reversible recording medium)에 접촉시켜 열 가역 기록 매체를 가열하는 접촉식 기록 방법에 따라 이미지가 열 가역 기록 매체 상에 기록되거나 그 열 가역 기록 매체로부터 제거되었다. 가열원으로서, 이미지 기록을 위해서는, 열 헤드 등등이 통상 사용되고, 이미지 소거를 위해서는, 가열 롤러, 세라믹 히터 등등이 통상 사용된다. 유익하게는, 이러한 접촉식 기록 방법은, 열 가역 기록 매체가 필름 및 종이와 같이 유연한 경우에는 플래튼(platen) 등에 의해 열 가역 기록 매체를 가열원에 균일하게 누르는 것에 의해, 열 가역 기록 매체 상으로의 또는 열 가역 기록 매체로부터의 이미지의 균일한 기록 또는 소거를 가능하게 하고, 종래의 감열지용 프린터 부품의 전용을 허용하는 것에 의해 이미지 기록 장치 및 이미지 소거 장치의 저가의 제조를 가능하게 한다.

원격 위치로부터 열 가역 기록 매체에 대해 이미지 재기록이 수행되어야 한다는 요구가 존재한다. 예를 들면, 열 가역 기록 매체의 표면 상에 요철이 있는 경우나 또는 원격 장소로부터 열 가역 기록 매체 상으로 또는 열 가역 기록 매체로부터 이미지를 균일하게 기록하고 소거하기 위한 방법으로서, 레이저를 이용하는 방법이 제안되어 있다(PTL 1 참조). 제안된 방법은, 물류 라인 상에서 사용되는 운송 컨테이너(shipping container) 상에 부착된 열 가역 기록 매체에 대해 무접촉 기록을 수행하고, 레이저에 의한 기록 및 열풍(hot air), 온수(hot water), 또는 적외선 히터에 의한 소거를 수행한다고 설명된다.

이러한 레이저에 의한 기록 방법으로서, 고출력 레이저 광으로 열 가역 기록 매체를 조사하고 광의 위치를 제어할 수 있는 레이저 기록 장치(레이저 마커(marker))가 제공되어 있다. 이 레이저 마커를 이용하여, 열 가역 기록 매체가 레이저 광으로 조사되고, 열 가역 기록 매체의 광열변환 재료(photothermic material)가 광을 흡수하여 광을 열로 변환하고, 기록 및 소거가 이 열을 이용하여 수행된다. 레이저에 의해 이미지를 기록하고 소거하기 위한 방법으로서, 류코 염료(leuco dye), 가역성 현색제(reversible developer), 및 다양한 광열변환 재료를 결합하고, 근적외 레이저 광에 의해 이미지를 기록하는 방법이 제안되어 있다(PTL 2 참조).

또한, PTL 3 및 PTL 4에서 설명되는 종래 기술의 사용은 기록 매체의 균일한 가열을 가능하게 하고, 이미지 품질 및 반복 내구성의 향상을 가능하게 한다. 그러나, 묘화될 각각의 라인 사이에서의 점프, 및 대기 시간으로 인해 이미지 기록 및 이미지 소거에 필요한 시간이 길어진다는 문제점이 존재한다.

열 가역 기록 매체의 표면 상태를 검출하고 그 검출에 따라 이미지 기록 동안의 조사 에너지를 제어하는 방법이 또한 제안되어 있다(PTL 5 참조). 이 제안된 방법은 미세한 요철에 관해서도 조사 에너지를 제어하는 것에 의해 고품질 이미지의 기록을 가능하게 하지만, 고도로 정확한 제어를 필요하게 되어, 장치의 비용이 고가로 될 것이라는 문제점을 가져온다.

열 가역 기록 매체의 위치를 검출하고 그 위치 검출 결과에 따라 렌즈의 위치를 제어하는 것에 의해 조사 스팟 직경이 일정해지도록 조정하는 방법이 또한 제안되어 있다(PTL 6 참조). 그러나, 이 제안은 조사 스팟 직경을 제어하기 위한 렌즈 시스템이 복잡하게 되어 장치의 비용을 상승시킬 것이라는 문제점을 갖는다.

최근, 저비용의 그리고 공간 절약형 이미지 프로세싱 장치가 또한 요구되고 있으며, 하나의 이미지 프로세싱 장치(하나의 레이저 출사 유닛)로 이미지 소거 및 이미지 기록의 둘 다를 수행하는 이미지 프로세싱 방법이 제안되어 있다. 이 경우, 스루풋은, 이미지 소거에 걸린 시간, 이미지 기록에 걸린 시간, 및 이미지 소거의 종료로부터 이미지 기록의 개시까지 걸린 시간의 합에 의해 보통 결정된다. 높은 스루풋을 실현하기 위한 하나의 방법으로서, 이미지 소거의 종료로부터 이미지 기록의 개시까지 걸리는 시간을 감소시키는 방법이 존재한다. 그러나, 이미지 소거에서 이미지 기록으로 이행하는 데에는 시간이 걸리고, 이미지 재기록을 고속으로 수행할 수 없었다. 열 가역 기록 매체가 부착되는 운송 컨테이너가 운반되는 시간, 및 운반되어 온 운송 컨테이너가 진동을 멈추기까지의 대기 시간은 불필요하고, 이미지 프로세싱 장치 내에서 이미지 소거 및 이미지 기록이 전환되는 데 걸리는 시간만을 확보하기만 하면 된다. 따라서, 이미지 소거의 종료로부터 이미지 기록의 개시까지의 시간을 크게 감소시킬 수 있다.

하나의 이미지 프로세싱 장치(하나의 레이저 출사 유닛)를 이용하여 재기록을 수행하는 오버라이트 재기록 방법(overwrite rewriting method)이 제안되어 있다(PTL 7 참조). 이 제안은 인쇄(printing) 및 소거 사이에서 도트마다 빔 직경을 변경하는 재기록 방법을 설명한다. 그러나, 이 제안에서는, 도트마다 빔 직경을 고속으로 전환하는 것이 어렵고, 부분적인 소거는 그것이 도트마다 재기록에 의한 것이면 미소거 부분을 남기게 될 수도 있다. 따라서, 고속의 이미지 재기록 및 이미지 소거 성능의 확보에 관해 문제점이 존재한다.

또한, 이미지 프로세싱 장치(하나의 레이저 출사 유닛)로 재기록을 수행하기 위한 방법으로서, 이미지 프로세싱 장치와 열 가역 기록 매체 사이의 상대적 거리를 변경시키기 위해 이미지 프로세싱 장치 또는 열 가역 기록 매체를 이동시키는 방법이 제안되어 있다(PTL 8 참조). 그러나, 이 제안에서는, 이미지 프로세싱 장치 또는 열 가역 기록 매체를 이동시키는 데 시간이 걸리고, 재기록을 고속으로 수행하는 것은 어렵다.

초점 거리 조정 유닛과 함께 장착된 레이저 마킹 장치가 또한 제안되어 있다(PTL 9 및 PTL 10 참조). 초점 거리 조정 유닛을 이용하면, 1초 이하의 단시간 내에 이미지 소거에서 이미지 기록으로 이행하는 것이 가능하다. 이때, 이미지를 소거하기 위해 열 가역 기록 매체에 가해지는 열은 축적되고, 이 열은 단시간 스케일로 방열된다. 열을 가하기 위한 방법으로서 레이저 광 조사가 활용되면, 열이 가해지는 시간은 열 가역 기록 매체 내의 영역 단위로 변하고, 따라서, 열 가역 기록 매체의 온도는 불균일하게 된다. 온도가 불균일한 열 가역 기록 매체 상으로 이미지가 기록되면, 열 가역 기록층의 급냉(quenching)은 저해되기 때문에 묘화될 이미지의 농도의 저하 및 반복 내구성의 저하와 같은 문제점을 야기하게 되고, 온도가 불균일한 열 가역 기록 매체 상에 고정된 레이저 출력에 의해 이미지가 기록될 때 높은 온도를 갖는 영역은 이미지 기록 동안 과도한 열 아래에 있게 되기 때문에, 선폭을 두껍게 하고, 문자나 심볼을 붕괴시키고, 이미지 농도를 저하시키고, 정보 코드의 판독가능성 및 반복 내구성을 감소시키게 될 것이다.

초점 거리 조정 유닛과 함께 장착된 이미지 프로세싱 장치의 활용으로 인한 열 가역 기록 매체의 고속의 재기록에 대한 문제점에 관해 어떠한 보고서도 아직 존재하지 않는다. 이러한 문제점은, 인접한 라인이 없는 단일의 묘화 라인(single adjacent-line-less drawn line)에 의해 형성될 단일 라인의 묘화 이미지(single-line drawn image)를 기록할 때보다, 복수의 인접한 레이저 광 묘화 라인(laser light drawn line)에 의해 형성될 복수 라인의 묘화 이미지(plural-line drawn images)를 기록할 때 더 현저하다. 이러한 문제점의 신속한 해결책이 요구된다.

이미지 소거 장치와 이미지 기록 장치가 나란히 정렬되는 현재 이용가능한 이미지 재기록 시스템은, 나란히 정렬된 이미지 소거 장치 및 이미지 기록 장치를 이용하여 이미지 소거 단계와 이미지 기록 단계를 병행하여 수행할 수 있고 고속의 재기록에 대해서는 유익하지만, 한편 본 발명의 이미지 형성 장치는 이미지 소거 단계 및 기록 단계를 차례대로, 자체적으로(by itself), 수행하고, 소거 단계로부터 기록 단계로 전환하는 데 시간을 필요로 하기 때문에 고속의 재기록에 대해서는 문제가 있다. 현재 이용가능한 이미지 재기록 시스템의 프로세싱 성능과 유사한 프로세싱 성능을 실현하기 위해, 본 발명의 이미지 형성 장치는 3개의 기술, 즉, 소거 단계의 고속화, 기록 단계의 고속화, 및 소거 단계로부터 기록 단계로 전환하는 데 걸리는 시간의 감소를 필요로 한다.

더 높은 파워의 레이저 광원의 최근의 개발은 레이저 광의 조사 파워의 상승을 가능하게 하였다. 레이저 광의 조사 파워를 상승시킴으로써, 에너지를 인가하는 것에 의해 단시간 내에 열 가역 기록 매체의 기록층의 온도를 상승시키게 되고, 그 때문에 고속의 소거 단계 및 고속의 기록 단계를 실현하는 것이 가능하게 되었다.

그러나, 소거 단계의 고속화의 관점에서, 목표로 한 온도에 도달하기까지의 시간뿐만 아니라 목표 온도가 유지되는 가열 시간도 소거 동안 필요하며, 조사 파워만을 상승시키는 것에 의해 고속의 소거를 실현하는 것은 불가능하다. 스팟 직경이 d이고 주사 속도가 V라고 하면, 가열 시간은 d/V로서 표현된다. 따라서, 소거 단계를 고속화하기 위한 방법으로서, 소거 단계 동안 레이저 광의 스팟 직경을 증가시키는 것에 의해, 한 위치가 계속 가열되는 가열 시간을 증가시키는 것이 가능하다. 따라서, 고속화에 필요한 주사 속도(V)가 증가되는 경우에도, 스팟 직경(d)을 증가시키고, 그 때문에 가열 시간을 일정하게 유지시키는 것에 의해, 고속의 소거를 실현하는 것이 필요하다.

이미지 기록에 관해, 이미지 기록 동안 정밀한 이미지 형성을 실현하고 워크 거리의 변동에 대한 여분의 공간을 확보하기 위해, 열 가역 기록 매체의 위치에서 달성될 초점 거리를 초점 거리 조정 유닛으로 제어하는 것이 바람직하다. 그러나, 고속의 기록, 및 초점 거리의 위치에 있을 때 빔 직경이 더 작아지기 때문에 열 가역 기록 매체가 더 높은 에너지 밀도를 갖는 레이저 광으로 조사되게 될 열 가역 기록 매체의 위치에 따라 열 가역 기록 매체에 대한 손상에 기인하는 반복 내구성의 저하에 관한 문제점이 존재한다. 한편, 소거 단계로부터 기록 단계로 전환하는 데 걸리는 시간의 감소도 또한 필요한 기술이다.

그러므로, 공간 절약형 이미지 프로세싱 장치를 실현하기 위해서는, 하나의 이미지 프로세싱 장치(하나의 레이저 출사 유닛)로 고속의 재기록을 수행하고, 또한 이미지 소거 직후에 이미지 기록을 수행하는 것이 필요하다. 그러나, 충분히 만족할만한 장치는 아직 제공되지 않고 있다.

PTL 1: 일본 공개특허공보(JP-A) 제2000-136022호 PTL 2: JP-A 제11-151856호 PTL 3: JP-A 제2008-62506호 PTL 4: JP-A 제2008-213439호 PTL 5: JP-A 제2008-194905호 PTL 6: JP-A 제2008-68312호 PTL 7: JP-A 제2006-35683호 PTL 8: JP-A 제2007-76122호 PTL 9: JP-A 제2008-6468호 PTL 10: JP-A 제2009-208093호

기술적 문제점

본 발명의 목적은, 하나의 이미지 프로세싱 장치로 고속의 이미지 재기록 및 공간 절약을 실현할 수 있는 이미지 프로세싱 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 하나의 이미지 프로세싱 장치로 고속의 이미지 재기록(이미지 소거 이후의 이미지 기록)을 실현하기 위해 달성되어야 하는 도전과제인, 이미지 소거로부터 이미지 기록으로 전환하는 데 걸리는 시간의 감소를 위한 이미지 프로세싱 장치, 및 고품질 이미지를 실현할 수 있고 반복 내구성 및 바코드 판독가능성을 향상시킬 수 있는 이미지 프로세싱 방법을 제공하는 것이다.

문제점에 대한 해결책

문제점에 대한 해결책은 다음과 같다.

제1 실시형태에서, 레이저 광으로 열 가역 기록 매체를 조사하여 열 가역 기록 매체를 가열시키는 것에 의해, 자체적으로, 열 가역 기록 매체에 대한 이미지 소거 및 이미지 기록을 수행하도록 구성된 이미지 프로세싱 장치인 본 발명의 이미지 프로세싱 장치는:

레이저 광을 출사하도록 구성된 레이저 광 출사 유닛;

열 가역 기록 매체의 레이저 광 조사면 위에 레이저 광을 주사하도록 구성된 레이저 광 주사 유닛;

레이저 광 출사 유닛과 레이저 광 주사 유닛 사이에 위치 이동가능 렌즈 시스템을 포함하며 렌즈 시스템의 위치를 조정하는 것에 의해 레이저 광의 초점 거리를 제어하도록 구성된 초점 거리 제어 유닛; 및

입력되는 이미지 소거 정보, 이미지 기록 정보, 및 열 가역 기록 매체와 레이저 광 출사 유닛의 레이저 광 출사면 사이의 거리를 나타내는 거리 정보를 수신하여 설정하도록 구성된 정보 설정 유닛을 포함하고,

이미지 소거 동안, 초점 거리 제어 유닛은 열 가역 기록 매체의 위치에서 디포커스하는 제어를 수행하고,

이미지 기록 동안, 초점 거리 제어 유닛은 열 가역 기록 매체의 위치가 초점 거리에 있도록 제어하며,

정보 설정 유닛에 의해 설정된 이미지 소거 정보에 기초한 이미지 소거가 완료된 직후에, 이미지 기록 정보에 기초하여 이미지 기록이 수행된다.

제2 실시형태에서, 본 발명의 이미지 프로세싱 장치는 제1 실시형태의 이미지 프로세싱 장치이고,

레이저 광 출사 유닛은 펄스 길이 및 피크 파워에 기초하여 레이저 광의 파워를 제어하고, 이미지 소거 동안의 피크 파워를 이미지 기록 동안의 피크 파워로부터 변경시킨다.

제1 실시형태에서, 본 발명의 이미지 프로세싱 방법은 본 발명의 제1 실시형태의 이미지 프로세싱 장치를 사용하는 이미지 프로세싱 방법이고,

레이저 광으로 열 가역 기록 매체를 조사하여 열 가역 기록 매체를 가열하는 것에 의해, 단일의 레이저 광 묘화 라인에 의해 형성될 단일 라인의 묘화 이미지를 열 가역 기록 매체 상에 기록하는 것, 및 미리 정해진 간격(interval)을 갖는 레이저 광 빔으로 열 가역 기록 매체를 병렬로 조사하여 열 가역 기록 매체를 가열하는 것에 의해, 복수의 레이저 광 묘화 라인에 의해 형성될 복수 라인의 묘화 이미지를 열 가역 기록 매체 상에 기록하는 것 중 적어도 하나의 것의 이미지 기록 단계; 및

레이저 광으로 열 가역 기록 매체를 조사하여 열 가역 기록 매체를 가열하는 것에 의해, 단일 라인의 묘화 이미지 및 복수 라인의 묘화 이미지 중 적어도 하나를 소거하는 이미지 소거 단계를 포함하고,

이미지 소거 단계가 수행된 이후의 이미지 기록 단계에서, 단일 라인의 묘화 이미지는 복수 라인의 묘화 이미지가 기록되기 이전에 적어도 부분적으로 기록된다.

제2 실시형태에서, 본 발명의 이미지 프로세싱 방법은 본 발명의 제1 실시형태의 이미지 프로세싱 장치를 사용하는 이미지 프로세싱 방법이고,

레이저 광으로 열 가역 기록 매체를 조사하여 열 가역 기록 매체를 가열하는 것에 의해, 단일의 레이저 광 묘화 라인에 의해 형성될 단일 라인의 묘화 이미지를 열 가역 기록 매체 상에 기록하는 것, 및 미리 정해진 간격을 갖는 레이저 광 빔으로 열 가역 기록 매체를 병렬로 조사하여 열 가역 기록 매체를 가열하는 것에 의해, 복수의 레이저 광 묘화 라인에 의해 형성될 복수 라인의 묘화 이미지를 열 가역 기록 매체 상에 기록하는 것 중 적어도 하나의 것의 이미지 기록 단계; 및

본 발명의 컨베이어 시스템은 그 안에, 본 발명의 제1 실시형태 및 제2 실시형태 중 하나의 실시형태의 이미지 프로세싱 장치 및 본 발명의 제1 실시형태 및 제2 실시형태 중 하나의 실시형태의 이미지 프로세싱 방법 중 적어도 하나를 통합하며, 그 결과 이미지 프로세싱은 컨베이어 시스템으로부터의 정보에 기초하여 수행될 수도 있다.

발명의 유익한 효과

본 발명은, 상기 설명된 종래의 문제점을 해결할 수 있으며, 하나의 이미지 프로세싱 장치로 고속의 이미지 재기록 및 공간 절약을 실현할 수 있는 이미지 프로세싱 장치를 제공할 수 있다.

본 발명은, 하나의 이미지 프로세싱 장치로 고속의 이미지 재기록(이미지 소거 이후의 이미지 기록)을 실현하기 위해 달성되어야 하는 도전과제인, 이미지 소거로부터 이미지 기록으로 전환하는 데 걸리는 시간의 감소를 위한 이미지 프로세싱 장치, 및 고품질 이미지를 실현할 수 있고 반복 내구성 및 바코드 판독가능성을 향상시킬 수 있는 이미지 프로세싱 방법을 또한 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 예시적인 이미지 프로세싱 장치를 도시하는 개략도인데, 여기서 W는 워크 거리를 나타낸다.
도 2는 열 가역 기록 매체의 예시적인 층 구조를 도시하는 개략적인 단면도이다.
도 3a는 열 가역 기록 매체의 발색(color developing)-소색(color fading) 특성을 도시하는 그래프이다.
도 3b는 열 가역 기록 매체의 발색 및 소색의 메커니즘을 도시하는 개략적인 설명도이다.
도 4는 본 발명의 다른 예시적인 이미지 프로세싱 장치(레이저 마커 장치)를 도시하는 개략도이다.
도 5는 이미지 프로세싱 방법에서의 예시적인 주사 방법을 도시하는 예시적인 도면이다.
도 6은 이미지 프로세싱 방법에서의 다른 예시적인 주사 방법을 도시하는 예시적인 도면이다.
도 7은 이미지 프로세싱 방법에서의 다른 예시적인 주사 방법을 도시하는 예시적인 도면이다.
도 8은 솔리드 필(solid-fill) 이미지의 이미지 소거로부터 이미지 기록까지 걸린 시간과 발색 사이의 관계를 도시하는 도면이다.
도 9a는 실시예 및 비교예에서 사용되는 예시적인 이미지 패턴을 도시하는 개략도이다.
도 9b는 실시예 및 비교예에서 사용되는 예시적인 이미지 패턴을 도시하는 개략도이다.
도 9c는 실시예 및 비교예에서 사용되는 예시적인 이미지 패턴을 도시하는 개략도이다.
도 9d는 실시예 및 비교예에서의 예시적인 소거 순서를 도시하는 개략도이다.
도 9e는 실시예 및 비교예에서의 예시적인 소거 순서를 도시하는 개략도이다.
도 9f는 실시예 및 비교예에서의 예시적인 소거 순서를 도시하는 개략도이다.
도 9g는 실시예 및 비교예에서의 예시적인 기록 순서를 도시하는 개략도이다.
도 9h는 실시예 및 비교예에서의 예시적인 기록 순서를 도시하는 개략도이다.
도 9i는 실시예 및 비교예에서의 예시적인 기록 순서를 도시하는 개략도이다.
도 9j는 실시예 및 비교예에서의 예시적인 기록 순서를 도시하는 개략도이다.
도 9k는 실시예 및 비교예에서의 예시적인 기록 순서를 도시하는 개략도이다.
도 9l은 실시예 및 비교예에서의 예시적인 기록 순서를 도시하는 개략도이다.
도 9m은 실시예 및 비교예에서의 예시적인 기록 순서를 도시하는 개략도이다.
도 9n은 실시예 및 비교예에서의 예시적인 기록 순서를 도시하는 개략도이다.
도 10은 레이저 광의 조사 파워를 제어하기 위한 예시적인 방법을 도시하는 개략도인데, 여기서 D=W/T이고 T는 펄스 싸이클을 나타내고, W는 펄스 폭을 나타내고, D는 듀티를 나타내고, 이 경우 평균 파워(Pw)는 피크 파워(Pp)를 사용하여 Pw=Pp×D로서 표현될 수 있다.

실시형태의 설명

(이미지 프로세싱 방법 및 이미지 프로세싱 장치)

본 발명의 이미지 프로세싱 장치는, 레이저 광으로 열 가역 기록 매체를 조사하여 열 가역 기록 매체를 가열하는 것에 의해, 자체적으로, 열 가역 기록 매체로부터 이미지를 소거하고 열 가역 기록 매체 상으로 이미지를 기록하도록 구성된 이미지 프로세싱 장치이다.

이미지 프로세싱 장치는 레이저 광 출사 유닛, 레이저 광 주사 유닛, 초점 거리 제어 유닛, 및 정보 설정 유닛을 포함한다.

본 발명의 이미지 프로세싱 방법은, 본 발명의 이미지 프로세싱 장치를 사용하는 이미지 프로세싱 방법이며 이미지 기록 단계 및 이미지 소거 단계를 포함하고, 필요에 따라 다른 단계를 더 포함한다.

물류 라인 상에서 사용되는 운송 컨테이너 상에 열 가역 기록 매체를 부착하는 것에 의해 열 가역 기록 매체를 재기록하기 위한 재기록 시스템의 클라이언트는, 이미지 프로세싱 장치의 비용 절감 및 공간 절약의 달성, 및 고속의 이미지 프로세싱의 달성을 요구한다. 종래의 시스템이 2개의 장치, 즉 이미지 소거 장치 및 이미지 기록 장치를 사용하는 것에 의해 재기록을 수행하기 때문에, 클라이언트의 요구를 달성하는 것은 곤란하였다. 이미지 기록 장치 및 컨베이어와 같은 시스템의 비용 절감 및 공간 절약을 달성하기 위해서는, 하나의 이미지 프로세싱 장치로 이미지 재기록을 수행하는 것이 효과적인 방식이다. 그러나, 이 방식에서는, 이미지 소거 단계로부터 이미지 기록 단계로 이행하는 데 시간이 걸리고, 고속으로 재기록을 수행하는 것이 곤란하였다.

물류 라인 상에서 사용되는 운송 컨테이너 상에 열 가역 기록 매체를 부착하는 것에 의해 열 가역 기록 매체를 재기록하기 위한 재기록 시스템을 이용하여 열 가역 기록 매체 상으로 이미지를 기록하고 열 가역 기록 매체로부터 이미지를 소거할 때, 열 가역 기록 매체 상에서의 적절한 빔 직경은 고속의 그리고 고품질의 이미지 기록에 대해 그리고 이미지 소거에 대해 상이하다. 따라서, 이미지 기록 단계와 이미지 소거 단계 사이에서 빔 직경을 변경하는 것이 필요하다.

스팟 직경이 d이고 주사 속도가 V라고 하면, 가열 시간은 d/V로서 표현된다. 따라서, 소거 단계를 고속화하기 위한 방법으로서, 소거 단계 동안 레이저 광의 스팟 직경을 증가시키는 것에 의해, 한 위치가 계속 가열되는 시간을 증가시키는 것이 가능하다. 따라서, 고속화에 필요한 주사 속도(V)가 증가되는 경우에도, 스팟 직경(d)을 증가시키고 그로 인해 가열 시간을 일정하게 유지하는 것에 의해, 고속의 소거를 실현하는 것이 필요하다. 스팟 직경은, 이미지 소거 동안, 열 가역 기록 매체의 위치에서 초점 거리 제어 유닛이 디포커싱하도록 만드는 것에 의해 증가될 수 있다.

빔 직경을 변경시키기 위한 수단의 예는, 열 가역 기록 매체와 레이저 광 출사 유닛의 레이저 광 출사면 사이의 거리를 변경하기 위한 수단, 및 이미지 기록 시스템 내에서 렌즈의 위치를 이동시키는 것에 의해 초점 거리를 변경시키기 위한 수단을 포함한다.

열 가역 기록 매체와 레이저 광 출사 유닛의 레이저 광 출사면 사이의 거리를 변경하기 위한 수단은, 이미지 기록 장치의 레이저 광 출사 유닛의 또는 열 가역 기록 매체가 부착되는 운송 컨테이너의 위치를 이동시키는 것에 의해 빔 직경을 변경시킨다. 그러나, 이 수단은 고속의 프로세스에 대해서는 부적합한데, 그 이유는 이동 및 진동이 (적합한 이미지 기록을 위해) 정지하게 되는 데 걸리는 정지 시간으로서 1초 이상이 걸리기 때문이다.

한편, 이미지 기록 장치에서의 렌즈의 위치를 이동시키는 것에 의해 초점 거리를 변경시키기 위한 수단은 고속의 프로세스를 실현할 수 있는데, 그 이유는 이미지 기록 장치에서의 초점 거리 제어 유닛이, 이미지 기록에 적합한 빔 직경이 달성되는 위치로부터 이미지 소거에 적합한 빔 직경이 달성되는 위치까지 렌즈를 이동시키는 데 20 ms 이하가 걸리기 때문이다. 그러나, 이미지 기록에 적합한 빔 직경이 달성되는 위치로부터 이미지 소거에 적합한 빔 직경이 달성되는 위치까지의 렌즈 이동에 기인하여 초점 거리는 크게 변한다. 따라서, 예를 들면, 도 1에 도시된 본 발명의 이미지 프로세싱 장치에서, 레이저 광의 직경이 갈바노 미러(galvano mirror; 13)의 사이즈 내에 있기 위해서는, 이미지 소거 동안 열 가역 기록 매체의 위치 앞에 초점 거리를 달성하는 것이 필요하다. 대조적으로, 초점 거리가 이미지 소거 동안 열 가역 기록 매체 뒤의 위치에서 달성되도록 조정되면, 갈바노 미러(13)의 사이즈를 증가시키는 것이 필요한데, 이것은 갈바노 미러의 사이즈 증가를 필요로 하기 때문에 비용을 증가시킨다.

하나의 이미지 형성 장치로 고속의 이미지 재기록을 수행하기 위해서는, 이미지 소거 정보에 기초한 이미지 소거가 완료된 직후에 이미지 기록 정보에 기초한 이미지 기록을 수행하는 것이 필요하다.

이미지 프로세싱 장치에 의한 이미지 소거 및 이미지 기록이 상이한 프로세스 파일을 가지고 수행되면, 이미지 설정 유닛으로부터 갈바노 유닛 및 레이저 유닛을 제어하는 제어 유닛으로 정보를 전송하는 데 200 ms가 걸리고, 이미지 기록 단계로부터 이미지 소거 단계로 이행하는 데 200 ms가 걸린다. 따라서, 초점 거리 제어 유닛에 의한 빔 직경의 변경의 (20 ms 이하까지의) 가속 효과는 충분히 이용될 수 없다.

물류 라인 상에서 이용되는 운송 컨테이너 상에 열 가역 기록 매체를 부착하는 것에 의해 열 가역 기록 매체를 재기록하는 재기록 시스템은 시간당 1,500개의 운송 컨테이너를 프로세싱할 필요가 있고, 하나의 운송 컨테이너당 2.4초 내에 재기록 프로세스를 수행할 필요가 있다. 실제, 운송 컨테이너가 이미지 프로세싱 장치의 앞에 도달하는 데 걸리는 시간 및 정지 시간이 존재하며, 양자의 총 시간은 0.6초이다. 따라서, 실제 남는 이용가능한 시간은 1.8초이다.

이것에 기초하면, 현장에서 사용되는 (50mm×80mm)의 라벨 사이즈를 갖는 라벨로부터 이미지를 소거하는 데 1.1초가 걸리고, 이미지를 기록하는 데 0.6초가 걸린다. 따라서, 이미지 소거로부터 이미지 기록으로 이행하는 데 걸리는 시간은 0.1초 이하(100ms 이하)일 필요가 있다.

본 발명의 이미지 프로세싱 장치는 집광 광학 시스템(light focusing optical system)을 포함한다. 따라서, 장치에 의해 출사되는 레이저 광은 최소 스팟 직경을 갖는 초점 거리 위치에 포커싱된다. 이러한 광학 시스템은 초점 거리 위치의 근처에서 동일한 스팟 직경을 갖는 특성(빔 웨이스트 특성)을 갖는데, 이것은 열 가역 기록 매체의 위치의 변동이 덜 영향을 끼치게 되기 때문에 바람직하다. 디포커스 위치는 초점 위치 근처 밖의 큰 스팟 직경을 갖는 위치이다. 이미지 소거 단계에서, 이미지 소거는, 열 가역 기록 매체를 균일하게 가열시키기 위해, 스팟 직경을 크게 설정함으로써 주사된 위치가 중첩하게 만드는 것에 의해 수행된다. 이렇게 하여, 균일한 소거를 실현하는 것이 가능하다. 소거 성능을 보장하기 위해, 디포커스 위치에서 소거를 수행하는 것이 바람직하다.

본 발명에 따르면, 고속의 이미지 재기록이 실현될 수 있는데, 그 이유는 열 가역 기록 매체 및 이미지 프로세싱 장치의 위치를 이동시키지 않고도 이미지 프로세싱 장치의 초점 거리 제어 유닛으로 초점 거리를 변경시키는 것에 의해 이미지 소거 및 이미지 기록에 적합한 빔 직경으로의 변경을 고속으로 실현하는 것이 가능하기 때문이고, 하나의 이미지 프로세싱 장치로 이미지 기록 및 이미지 소거를 실현하는 것이 가능하기 때문이고, 그리고 이미지 소거가 완료된 이후에 이미지 인쇄를 수행하는 것에 의해 소거 단계로부터 기록 단계까지 하나의 빔 직경 변화를 가지고 행하는 것이 가능하기 때문이다. 이미지 소거 및 이미지 기록이 고정밀도의 이미지 품질을 가지고 고속으로 수행될 때, 이미지 소거와 이미지 기록 사이에서 빔 직경은 크게 상이하고, 빔 직경을 변경하는 데 시간이 걸린다. 따라서, 고속의 재기록을 실현하기 위해서는, 빔 직경 전환을 수행하는 횟수를 최소로 하는 것이 필요하다. 상기 설명된 본 발명의 시스템은 종래 기술에서는 개시되지도 않았고 제안되지도 않았다.

<제1 실시형태의 이미지 프로세싱 장치>

제1 실시형태의 이미지 프로세싱 장치는, 레이저 광으로 열 가역 기록 매체를 조사하여 열 가역 기록 매체를 가열하는 것에 의해, 자체적으로, 열 가역 기록 매체로부터 이미지를 소거하고 열 가역 기록 매체 상으로 이미지를 기록하도록 구성된 이미지 프로세싱 장치이며,

레이저 광을 출사하도록 구성된 레이저 광 출사 유닛;

이미지 기록 동안, 초점 거리 제어 유닛은 열 가역 기록 매체의 위치로부터 초점 거리에 있게 하는 제어를 수행하며,

여기서, "이미지 소거가 완료된 직후"에서의 "직후"는 1.0초 이하, 바람직하게는 0.6초 이하 더 바람직하게는 0.2초 이하를 의미한다.

제1 실시형태의 이미지 프로세싱 장치는, 이미지 소거 정보, 이미지 기록 정보, 및 거리 정보에 대한 하나의 제어 파일을 가지고 동작하는 것에 의해 조건 설정 파일이 장치로 전송되는 데 걸리는 시간을 감소시킬 수 있고, 고속의 이미지 재기록을 실현할 수 있다.

또한, 거리 정보가 하나의 제어 파일로 설정되기 때문에, 이미지 소거 단계 및 이미지 기록 단계는 반드시 동일한 거리 정보를 가지게 되며, 입력 에러에 기인하는 어떠한 문제점도 방지될 수 있다.

또한, 이미지 기록 단계 및 이미지 소거 단계가 고속으로 전환되기 때문에, 이미지 기록은 이미지 소거 직후에 열 축적 상태에서 수행된다. 따라서, 이미지 기록 동안, 낮은 조사 파워를 갖더라도 색이 발색될 수 있고, 이것은 열 가역 기록 매체에 대한 손상을 감소시기 때문에 그 반복 내구성을 향상시키게 된다. 조사 파워의 억제를 통해, 레이저 광원에 대한 부하가 감소될 수 있고, 이미지 프로세싱 장치의 수명이 향상될 수 있다.

<제2 실시형태의 이미지 프로세싱 장치>

제2 실시형태의 이미지 프로세싱 장치는 제1 실시형태의 이미지 프로세싱 장치이며,

레이저 광 출사 유닛은 펄스 길이 및 피크 파워에 기초하여 레이저 광의 파워를 제어하고, 이미지 소거로부터 이미지 기록으로 피크 파워를 변경시킨다.

제2 실시형태의 이미지 프로세싱 장치에서, 레이저 광을 출사하도록 구성된 레이저 광 출사 유닛은 펄스 길이 및 피크 파워에 기초하여 레이저 광의 파워를 제어하고, 이미지 소거와 이미지 기록 사이에서 피크 파워를 변경시키기 때문에 이미지 기록 동안 열 가역 기록 매체에 대한 손상을 감소시키게 되고 반복 내구성을 향상시키게 된다. 특정한 설명이 아래에 주어질 것이다.

이미지 기록 단계 및 이미지 소거 단계에 걸리는 시간을 감소시키기 위해, 열 가역 기록 매체의 기록층을 단시간 내에 가열시키는 것이 필요한데, 이것은 레이저 광원의 조사 파워를 증가시키는 것에 의해 실현될 수 있다.

이미지 소거에서, 기록층을 가열시키기 위한 가열 온도는 이미지 기록에서보다 더 낮지만, 가열 시간은 이미지 기록에서보다 더 길어질 필요가 있다. 이미지 소거 동안, 소거를 고속으로 실현하기 위해 빔 직경을 증가시키고 높은 파워를 갖는 레이저 조사를 인가하는 것에 의해, 소거에 필요한 가열 시간을 감소시키는 것 및 소거에 필요한 가열 온도를 단시간 내에 실현하는 것이 가능하다. 한편, 이미지 기록 동안, 높은 정밀도를 가지고 고속으로 이미지 기록을 실현하기 위해서는, 빔 직경을 감소시키는 것이 필요한데, 이것은 초점 거리 근처에서의 조정을 필요로 한다.

레이저 광의 조사 파워를 제어하기 위한 방법의 예는 도 10에 도시된 바와 같이 피크 파워 제어 방법 및 펄스 제어 방법을 포함한다. 피크 파워가 Pp이고 펄스의 듀티가 D(D=W/T, 여기서 T는 싸이클이고 W는 펄스 폭이다)이면, 평균 조사 파워(Pw)는 Pw=Pp×D로서 표현된다. 열 가역 기록 매체에 대한 이미지 기록 및 이미지 소거는 Pp 및 D가 아니라 Pw에 의존한다.

피크 파워 제어 방법은 피크 파워(Pp)를 고속으로 변경할 수 없고, 이미지 기록을 위해 조사 파워가 고속으로 변경될 필요가 있기 때문에 부적합하다. 펄스 제어 방법은 고속의 제어를 실현할 수 있다. 그러나, 높은 피크 파워가 이미지 소거에서의 설정과 매치하도록 설정되면, 열 가역 기록 매체는 이미지 기록 동안 좁은 펄스 폭을 가지지만 단시간 동안 높은 피크 파워를 갖는 레이저 광으로 조사되어, 반복 내구성의 저하로 이어지는데, 이것은 본 발명가에 의해 이루어진 연구에 의해 처음으로 발견된 것이었다.

하나의 이미지 형성 장치로 재기록을 수행하는 경우, 피크 파워 제어 방법 및 펄스 제어 방법 중 어느 하나의 사용은 고속 응답 및 반복 내구성 둘 다를 동시에 실현할 수 없다. 그러므로, 본 발명에서는, 레이저 광을 출사하도록 구성된 레이저 광 출사 유닛은, 조사 파워 제어 방법으로서 피크 파워 제어 및 펄스 제어의 둘 다를 활용한다. 레이저 광 출사 유닛은, 높은 파워 제어가 불필요한 이미지 소거 및 이미지 기록 동안 피크 파워를 일정하게 유지하면서 이미지 소거와 이미지 기록 사이에서의 전환을 위한 두 레벨 사이에서의 피크 파워 변경을 위해서는 피크 파워 제어만을 사용하고, 이미지 기록 단계 및 이미지 소거 단계의 각 단계 내에서의 파워 제어를 위해서는 펄스 제어를 사용하는데 그 이유는 이들 단계의 각 단계 내에서 고속의 파워 제어가 필요하기 때문이다. 본 발명의 방법을 이용하면, 이미지 기록을 고속으로 실현하는 것 및 열 가역 기록 매체에 대한 손상을 감소시킴으로써 반복 내구성을 향상시키는 것이 가능하다.

<<레이저 광 출사 유닛>>

레이저 광 출사 유닛은 레이저 광을 출사하도록 구성된 유닛이다. 그 예는 YAG 레이저, 광섬유 레이저, 레이저 다이오드(laser diode; LD), 및 광섬유 커플링 레이저(fiber-coupled laser)를 포함한다. 이들 중에서, 광섬유 커플링 레이저가 특히 바람직한데 그 이유는 누구나 쉽게 탑햇 형상의(top-hat-shaped) 광 분포를 쉽게 생성할 수 있고 따라서 고도로 가시적인 이미지를 기록할 수 있기 때문이다.

레이저 광 출사 유닛에 의해 출사되는 레이저 광의 파장은 특별히 제한되지 않으며 목적에 따라 적절히 선택될 수도 있다. 그러나, 레이저 광의 파장은 700 nm 이상이 바람직하고, 720 nm 이상이 더 바람직하고, 750 nm 이상이 더 더 바람직하다. 레이저 광의 파장의 상한은 1,600 nm 이하가 바람직하고, 1,300 nm 이하가 더 바람직하고, 1,200 nm 이하가 더 더 바람직하다.

레이저 광의 파장이 700 nm 미만일 때, 그것이 가시 스펙트럼 내에 있으면, 열 가역 기록 매체에 대한 이미지 기록 동안의 콘트라스트는 저하될 수도 있거나, 또는 열 가역 기록 매체는 착색될 수도 있다는 문제점이 존재한다. 파장이 더 짧은 자외선 스펙트럼에서는, 열 가역 기록 매체가 열화의 영향을 더 쉽게 받게 된다는 문제점이 존재한다. 열 가역 기록 매체에 추가되는 광열변환 재료는, 반복적인 이미지 프로세싱에 대한 내구성이 보장되도록 높은 분해 온도를 가져야만 한다. 광열변환 재료로서 유기 색소를 사용하는 경우, 높은 분해 온도를 가지며 장파장을 흡수하는 광열변환 재료를 획득하는 것이 곤란하다. 따라서, 레이저 광의 파장은 1,600 nm 이하인 것이 바람직하다.

레이저 광 주사 유닛은, 열 가역 기록 매체의 레이저 광 조사면 위에 레이저 광 출사 유닛에 의해 출사된 레이저 광을 주사하도록 구성된 유닛이다.

레이저 광 주사 유닛은 특별히 제한되지 않으며, 레이저 광 조사면 위에 레이저 광을 조사할 수 있는 한, 목적에 따라 적절히 선택될 수도 있다. 그 예는 검류계(galvano meter), 및 검류계 상에 장착된 미러를 포함한다.

<<초점 거리 제어 유닛>>

초점 거리 제어 유닛은, 레이저 광 출사 유닛과 레이저 광 주사 유닛 사이에 위치 이동가능 렌즈 시스템을 포함하며 렌즈 시스템의 위치를 조정하는 것에 의해 레이저 광의 초점 거리를 제어하도록 구성된 유닛이다.

이미지 소거 동안, 초점 거리 제어 유닛은 열 가역 기록 매체의 위치에서 디포커스하는 제어를 수행한다.

이미지 기록 동안, 초점 거리 제어 유닛은 열 가역 기록 매체의 위치에서 초점 거리를 달성하는 제어를 수행한다.

도 1은 본 발명의 예시적인 이미지 프로세싱 장치를 도시하는 개략도이다. 도 1에 도시된 이미지 프로세싱 장치의 광학 시스템에서, 레이저 광원(11)에 의해 출사된 레이저 광은 콜리메이터 렌즈(12b)에 의해 평행광으로 조준되고, 그 광은 초점 거리 제어 유닛으로서 제공된 확산 렌즈(16)로 진입하고, 초점 거리 제어 유닛으로서 제공된 확산 렌즈(16)의, 레이저 광 조사 방향에서의, 위치에 따라 변하는 위치에서 포커싱되도록 집광 렌즈(18)에 의해 포커싱된다. 초점 거리 제어 유닛으로서의 확산 렌즈(16)는 렌즈 위치 제어 메커니즘(17) 상에 장착되고 레이저 광 조사 방향으로 이동가능하다. 렌즈 위치 제어 메커니즘(17)은 펄스 모터 제어에 기초하여 고속의 이동을 수행할 수 있고, 고속의 초점 거리 제어를 수행할 수 있다.

<<정보 설정 유닛>>

정보 설정 유닛은, 입력되는 이미지 소거 정보, 이미지 기록 정보, 및 열 가역 기록 매체와 레이저 광 출사 유닛의 레이저 광 출사면 사이의 거리를 나타내는 거리 정보를 수신하여 설정하도록 구성된 유닛이다.

이미지 기록 단계 및 이미지 소거 단계는 열 가역 기록 매체와 레이저 광 출사 유닛의 출사면 사이의 거리에 대한 거리 정보로서 설정된 값에 기초하여 초점 거리를 제어하는 방법을 활용한다.

정보 설정 유닛은 이미지 소거 정보, 이미지 기록 정보, 및 거리 정보를 포함하는 제어 파일을 생성하고, 동작을 위해 검류계, 레이저 조사 유닛 등등을 제어하도록 구성된 제어 유닛으로 그 정보를 전송한다.

정보 전송이 이미지 기록 단계와 이미지 소거 단계 사이에서 수행되지 않기 때문에, 이미지 기록 단계로부터 이미지 소거 단계로 이행하는 데 걸리는 낭비 시간이 없게 된다.

정보 설정 유닛으로부터 제어 유닛으로의 정보 전송은 전체 시스템에 대해 어떠한 문제점도 부과하지 않는데, 그 이유는, 운송 컨테이너가 이미지 기록 장치 앞에 도달하는 데 걸리는 시간 동안 그리고 정지 시간 동안 그 정보 전송이 수행되기 때문이다.

세 개의 모드, 즉, "이미지 기록 + 이미지 소거", "이미지 기록 단독", 및 "이미지 소거 단독"이 정보 설정 유닛에 대해 설정될 수 있다. 본 발명은 "이미지 기록 + 이미지 소거" 모드를 선택하는 것에 의해 실현될 수 있다.

이미지 소거 정보, 이미지 기록 정보, 및 거리 정보는 하나의 제어 파일로서 사용된다(실행된다). 따라서, 제어 파일을 이미지 프로세싱 장치로 전송하는 데 걸리는 시간을 감소시키는 것 및 고속의 이미지 재기록을 실현하는 것이 가능하다.

<<거리 측정 유닛>>

거리 측정 유닛은, 열 가역 기록 매체와 레이저 광 출사 유닛의 레이저 광 출사면 사이의 거리를 측정하도록 구성된 유닛이다.

여기서, 열 가역 기록 매체와 레이저 광 출사 유닛의 레이저 광 출사면 사이의 거리는 "워크 거리"로도 칭해진다. "워크 거리"는, 예를 들면, 자(ruler)(스케일), 센서 등등으로 측정될 수 있다. 센서를 이용하여 측정된 "워크 거리"에 대한 보정을 행하기 위해, Panasonic Corporation에 의해 제조된 레이저 변위계를 이용하여 거리가 측정될 수도 있고, 이미지 프로세싱 장치에 의한 측정 결과에 보정이 이루어질 수도 있다.

열 가역 기록 매체가 크게 기울어지지 않는 한, 거리 측정의 프로세스는 단순화될 수 있고, 이것은 저비용을 실현할 것이다. 따라서, 열 가역 기록 매체의 한 위치를 측정하는 것이 바람직하다. 기울어진 열 가역 기록 매체에 대한 기록을 수행하는 경우, 복수의 위치를 측정하는 것이 필요하고, 3개의 위치를 측정하는 것이 바람직하다.

거리 측정은 특별히 제한되지 않으며 목적에 따라 적절히 선택될 수도 있고, 예를 들면, 거리 센서를 이용하여 수행될 수 있다.

거리 센서의 예는 무접촉 거리 센서 및 접촉 거리 센서를 포함한다. 접촉 센서는 측정 타겟 매체에 손상을 줄 것이고, 고속 측정을 거의 실현할 수 없다. 따라서, 무접촉 거리 센서가 바람직하다. 무접촉 센서 중에서, 레이저 변위 센서가 특히 바람직한데, 그 이유는, 레이저 변위 센서는 정확하고 고속의 거리 측정을 실현할 수 있고 저렴하며 사이즈가 소형이기 때문이다.

열 가역 기록 매체가 기울어질 가능성을 고려하면, 거리 센서를 이용하여 측정될 위치는, 이미지가 기록될, 그리고 열 가역 기록 매체의 평균 거리에 대응하는 거리에 있는 열 가역 기록 매체의 중심 위치가 바람직하다. 복수의 위치의 거리 측정에서는, 측정된 위치로부터 거리의 측정 결과에 기초하여 3차원 경사의 가능성이 가정되고, 조사 위치에 기초하여 초점 거리 보정이 이루어지도록 가정된 경사가 계산된다.

<<온도 측정 유닛>>

온도 측정 유닛은 열 가역 기록 매체의 온도 및 열 가역 기록 매체의 주변 온도 중 적어도 어느 하나의 온도를 측정하도록 구성된 유닛이다. 조사 에너지는 온도 측정 유닛의 측정 결과에 기초하여 제어된다.

열 가역 기록 매체에 대한 이미지 기록 및 이미지 소거는 열에 의해 수행된다. 따라서, 최적의 조사 에너지는 온도에 따라 변한다. 구체적으로는, 레이저 광의 조사를, 온도가 높은 경우 낮은 에너지로 그리고 온도가 낮은 경우 높은 에너지로 제어하는 것이 바람직하다.

온도 측정은 특별히 제한되지 않으며 목적에 따라 적절히 선택될 수도 있다. 예를 들면, 온도 측정은 온도 센서를 이용하여 수행될 수도 있다.

온도 센서의 예는, 주변 온도를 측정하도록 구성된 주변 온도 센서, 및 매체의 온도를 측정하도록 구성된 매체 온도 센서를 포함한다.

주변 온도 센서의 바람직한 예는 서미스터(thermister)인데, 그 이유는, 서미스터가 저렴한 비용으로 사용될 수 있고 또한 고속으로 그리고 높은 정밀도로 측정할 수 있기 때문이다.

매체 온도 센서의 바람직한 예는 방사 온도계(radiation thermometer)인데, 그 이유는, 방사 온도계가 무접촉으로 측정할 수 있기 때문이다.

<<이미지 기록>>

이미지 기록은, 측정된 거리에 기초하여 조사 에너지가 조정되는 레이저 광으로 열 가역 기록 매체를 조사하여 열 가역 기록 매체를 가열하는 것에 의해, 열 가역 기록 매체 상에 이미지를 기록하는 단계이다.

레이저 광의 조사 에너지는 Pw/V에 비례한다(여기서 Pw는 열 가역 기록 매체 상에서의 레이저 광의 평균 조사 파워를 나타내고, V는 열 가역 기록 매체 상에서의 레이저 광의 주사 속도를 나타낸다).

따라서, Pw/V가 일반적으로 일정하도록 레이저 광의 주사 속도(V) 및 평균 조사 파워(Pw) 중 적어도 어느 하나를 조정하는 것에 의해 레이저 광의 조사 파워를 조정하는 것이 바람직하다.

레이저 조사 에너지를 제어하기 위한 방법은 레이저 조사 에너지를 증가시키는 경우 레이저 광의 주사 속도를 감소시키거나 또는 조사 파워를 증가시킬 수도 있으며, 레이저 조사 에너지를 감소시키는 경우 레이저 광의 주사 속도를 증가시키거나 조사 파워를 감소시킬 수도 있다.

레이저 광의 주사 속도를 제어하기 위한 방법은 특별히 한정되지 않으며 목적에 따라 적절히 선택될 수도 있다. 그 예는 주사용 미러(scanning mirror)를 작동시키는 것을 담당하는 모터의 회전 속도를 제어하는 방법을 포함한다.

레이저 광의 조사 파워를 제어하기 위한 방법은 목적에 따라 적절히 선택될 수도 있다. 그 예는, 광 조사 파워의 설정 값을 변경시키는 방법, 및 피크 파워, 펄스 폭(시간), 및 듀티의 조정에 기초한 제어 방법을 포함한다.

광 조사 파워의 설정 값을 변경시키기 위한 방법의 예는, 기록 영역에 따라 파워의 설정 값을 변경시키는 방법을 포함한다. 펄스 시간 폭에 기초한 제어 방법의 예는, 기록 영역에 따라 광 펄스를 출사하는 시간 폭을 변경하는 것에 의해, 조사 파워에 기초한 조사 에너지의 조정을 가능하게 하는 방법을 포함한다.

이미지 기록 단계에서 출사될 레이저 광의 파워 출력은 특별히 제한되지 않으며 목적에 따라 적절히 선택될 수도 있다. 그러나, 광의 파워 출력은 1 W 이상이 바람직하고, 3 W 이상이 더 바람직하고, 5 W 이상이 더 더 바람직하다. 레이저 광의 파워 출력이 1 W 미만인 경우, 이미지 기록을 수행하는 데 시간이 걸리며, 단시간에 이미지 기록을 완료하기 위한 시도가 이루어지면 파워 출력은 부족하게 될 것이다. 레이저 광의 파워 출력의 상한은 특별히 제한되지 않으며 적절히 선택될 수도 있다. 그러나, 레이저 광의 파워 출력의 상한은 200 W 이하가 바람직하고, 150 W 이하가 더 바람직하고, 100 W 이하가 더 더 바람직하다. 레이저 광의 파워 출력이 200 W보다 더 크면, 레이저 디바이스의 사이즈 증가가 필요하게 될 수도 있다.

이미지 기록 단계에서 출사될 레이저 광의 주사 속도는 특별히 제한되지 않으며 목적에 따라 적절히 선택될 수도 있다. 그러나, 레이저 광의 주사 속도는 300 mm/s 이상이 바람직하고, 500 mm/s 이상이 더 바람직하고, 700 mm/s 이상이 더 더 바람직하다. 주사 속도가 300 mm/s 미만인 경우, 이미지 기록을 수행하는 데 시간이 걸린다. 레이저 광의 주사 속도의 상한은 특별히 한정되지 않으며 목적에 따라 적절히 선택될 수도 있다. 그러나, 레이저 광의 주사 속도의 상한은 15,000 mm/s 이하가 바람직하고, 10,000 mm/s 이하가 더 바람직하고, 8,000 mm/s 이하가 더 더 바람직하다. 주사 속도가 15,000 mm/s보다 더 크면, 주사 속도를 제어하는 것 및 균일한 이미지를 형성하는 것이 곤란하게 된다.

이미지 기록 단계에서 출사될 레이저 광의 스팟 직경은 특별히 제한되지 않으며 목적에 따라 적절히 선택될 수도 있다. 그러나, 레이저 광의 스팟 직경은 0.02 mm 이상이 바람직하고, 0.1 mm 이상이 더 바람직하고, 0.15 mm 이상이 더 더 바람직하다. 레이저 광의 스팟 직경의 상한은 특별히 한정되지 않으며 목적에 따라 적절히 선택될 수도 있다. 그러나, 레이저 광의 스팟 직경의 상한은 2.0 mm 이하가 바람직하고, 1.5 mm 이하가 더 바람직하고, 1.0 mm 이하가 더 더 바람직하다. 스팟 직경이 작은 경우, 이미지의 선폭은 가늘어질 것이고, 이것은 시인성을 저하시킬 수도 있다. 스팟 직경이 큰 경우, 이미지의 선폭은 굵어질 것이고, 인접한 라인이 중첩될 수도 있다. 따라서, 소형 사이즈의 이미지의 기록은 불가능할 수도 있다.

레이저 광원의 예는 YAG 레이저 광, 광 섬유 레이저 광, 레이저 다이오드 광, 및 광섬유 커플링 레이저를 포함한다.

고도로 가시적인 레이저 기록을 실현하기 위해서는, 레이저로 조사되는 열 가역 기록 매체의 기록 영역을 균일하게 가열하는 것이 필요하다. 통상적인 레이저 광은 중앙 부분에서 높은 강도를 갖는 가우시안 분포를 갖는다. 이미지가 이러한 레이저 광을 이용하여 기록되는 경우, 이미지는 중심 영역에서보다 주변 영역에서 더 어두워지는 콘트라스트를 갖게 될 것이고, 결과적으로 시인성이 나빠지고 이미지 품질이 저하되게 된다. 이것을 방지하기 위한 수단으로서, 광 분포 변경 광학 엘리먼트(예를, 비구면 렌즈 및 DOE 엘리먼트)가 광학 경로 내에 통합될 수도 있다. 그러나, 이것은 문제가 되었는데, 그 이유는, 장치 비용이 높아질 것이고, 수차에 기인한 광 분포 불균일성을 방지하기 위해서는 광학적 설계가 복잡하게 될 것이기 때문이다. 그러나, 광 섬유 커플링 레이저가 사용되는 경우, 광섬유 끝에서 출사될 레이저 광은 탑햇 형상을 가질 것이고, 광 분포 변경 광학 엘리먼트가 없는 경우에도 탑햇 형상을 갖는 레이저 광을 획득하는 것이 용이하게 된다. 따라서, 광섬유 결합 레이저의 사용은 특히 선호되는데, 그 이유는, 광섬유 결합 레이저의 사용이 시인성이 높은 이미지 기록을 실현하는 것이 가능할 것이기 때문이다.

가우시안 분포를 갖는 다른 레이저에서는, 초점 거리로부터의 간격이 클수록, 가우시안 분포를 변경하지 않고 유지하면서 빔은 더 큰 빔 직경을 가질 것이기 때문에, 초점 거리로부터의 간격이 커짐에 따라 선폭을 더 굵어지게 만들어, 시인성의 저하로 나타나게 된다. 한편, 광섬유 결합 레이저가 사용되는 경우, 빔은 초점 위치에서 탑햇 형상의 광 분포를 가질 것이고, 초점 거리로부터의 간격이 커짐에 따라, 빔은 더 큰 빔 직경을 가질 것이지만, 광 분포의 중심에서의 높은 강도 부분의 직경은 증가하지 않을 것이다. 따라서, 광섬유 결합 레이저의 사용이 특히 바람직한데, 그 이유는, 초점 거리로부터의 간격이 증가하는 경우에도, 이미지의 선폭이 굵어지지 않을 것이기 때문이다.

통상적으로 레이저 광은 초점 위치에서 가우시안 분포를 가지며, 레이저 광이 초점 위치로부터 멀어지게 되는 경우에도 가우시안 분포를 유지하며, 유일한 변화는 빔 직경의 증가이다. 따라서, 에너지 밀도가 동일하게 유지되는 경우에도, 인쇄 선폭은 빔 직경에 비례하여 증가할 것이다.

광섬유 결합 레이저에서, 레이저 광은 광섬유에 커플링되고 광섬유를 통해 균질화되는 것에 의해, 초점 위치에서 탑햇 형상의 광 분포를 갖게 된다. 초점 위치로부터의 거리가 증가함에 따라, 빔 직경은 증가하고, 광 분포는 가우시안 분포에 가까워진다. 에너지가 미리 정해진 레벨보다 더 커지게 되면 인쇄 선폭이 나타난다. 따라서, 에너지 밀도가 일정하게 유지되는 경우에도, 초점 위치로부터의 거리가 증가함에 따라 빔 직경은 커지지만, 이미지가 가우시안 분포의 중앙 부분을 이용하여 인쇄되면 선폭은 넓어지지 않을 것이기 때문에, 초점 위치에서 얻어지는 선폭과 거의 동일한 선폭을 실현하게 된다.

<제1 실시형태의 이미지 프로세싱 방법>

제1 실시형태의 이미지 프로세싱 방법은 제1 실시형태의 이미지 프로세싱 장치를 사용하는 이미지 프로세싱 방법이며,

레이저 광으로 열 가역 기록 매체를 조사하여 열 가역 기록 매체를 가열하는 것에 의해, 단일의 레이저 광 묘화 라인에 의해 형성될 단일 라인의 묘화 이미지를 열 가역 기록 매체 상에 기록하는 것, 또는 미리 정해진 간격을 갖는 레이저 광 빔으로 열 가역 기록 매체를 병렬로 조사하여 열 가역 기록 매체를 가열하는 것에 의해, 복수의 레이저 광 묘화 라인에 의해 형성될 복수 라인의 묘화 이미지를 열 가역 기록 매체 상에 기록하는 것 중 적어도 어느 하나의 이미지 기록 단계; 및

<제2 실시형태의 이미지 프로세싱 방법>

제2 실시형태의 이미지 프로세싱 방법은 제1 실시형태의 이미지 프로세싱 장치를 사용하는 이미지 프로세싱 방법이며,

이미지 기록 단계가 수행되기 이전의 이미지 소거 단계에서, 이미지 기록 단계에서 복수 라인의 묘화 이미지가 기록될 영역은 완전히 소거되고, 이 이후, 이미지 기록 단계에서 단일 라인의 묘화 이미지가 기록될 영역은 적어도 부분적으로 소거된다.

레이저 광으로 열 가역 기록 매체를 조사하여 열 가역 기록 매체를 가열하는 것에 의해, 열 가역 기록 매체 상에 기록된 이미지가 소거된 직후 열 가역 기록 매체 상에 묘화 이미지가 기록되는 경우, 묘화 이미지의 농도의 저하 및 반복 내구성의 저하와 같은 문제점이 발생할 수도 있다. 또한, 이미지 기록 단계에서 고정된 레이저 출력으로 이미지가 기록되는 경우, 선폭 증가, 문자 및 심볼의 붕괴, 이미지 농도의 저하, 정보 코드의 판독가능성의 저하, 및 반복 내구성의 저하와 같은 문제점이 발생할 수도 있다.

열 가역 기록 매체 상에 묘화 이미지를 기록하는 것이 유일한 액션인 경우, 또는 이미지를 소거하기 위해 열 가역 기록 매체에 열이 가해진 이후 충분한 시간이 경과하여 열이 방열된 때 묘화 이미지가 기록되어야 하는 경우, 레이저 광으로 조사된 열 가역 기록 매체의 열 가역 기록층의 가열된 부분은 열 가역 기록층의 가열된 부분 주위로 열을 확산시킬 것이고, 따라서 이것은 열 가역 기록층을 급냉시킬 것이다.

그러나, 이미지를 소거하기 위해 열 가역 기록 매체에 열이 가해진 직후에 열 가역 기록 매체 상에 묘화 이미지가 기록되어야 하는 경우, 이미지 소거를 위해 가해진 열이 열 가역 기록 매체에 축적되어 있을 수도 있다. 묘화 이미지가 이 타이밍에서 기록되면, 열 가역 기록층은, 열 가역 기록 매체 상에 묘화 이미지를 기록하는 것이 유일한 액션인 경우에서보다 더 서서히 냉각될 것인데, 그 이유는 열 가역 기록층의 가열된 부분 주위의 부분에 열이 남아 있기 때문이다. 결과적으로 묘화 이미지의 농도의 저하 및 정보 코드의 판독가능성의 저하가 발생할 것이라는 것이 고려된다. 묘화 이미지의 농도의 이 저하는, 하나의 이미지 프로세싱 장치로 이미지 소거 및 이미지 기록 둘 다를 수행할 때 스루풋을 향상시키기 위해 이미지 재기록에 대해 걸리는 시간이 더 감소됨에 따라 발생할 가능성이 더 높다. 즉, 이미지 소거의 종료로부터 이미지 기록의 개시까지의 시간이 더 감소됨에 따라 저하가 발생할 가능성이 더 높다.

이미지 기록 단계에서, 고정된 레이저 출력으로 묘화 이미지를 기록하는 경우, 열을 최소로 축적한 영역에서 이미지가 기록될 때 충분한 이미지 농도가 획득되는 것을 가능하게 하도록 레이저의 출력을 설정하는 것이 필요하다. 그러나, 열을 많이 축적한 영역에서 이 출력 값으로 이미지가 기록되는 경우, 열 가역 기록층은 과도하게 가열될 것이다. 결과적으로 반복 내구성의 저하, 정보 코드의 판독가능성의 저하, 및 문자 및 심볼의 붕괴가 발생할 것이라는 것이 고려된다. 이들 현상은, 하나의 이미지 프로세싱 장치로 이미지 소거 및 이미지 기록 둘 다를 수행할 때 스루풋을 향상시키기 위해 이미지 재기록에 대해 걸리는 시간이 더 감소됨에 따라 발생할 가능성이 더 높다. 즉, 이미지 소거의 종료로부터 이미지 기록의 개시까지의 시간이 더 감소됨에 따라 이들 현상이 발생할 가능성이 더 높다.

또한, 이들 문제점은, 인접한 라인이 없는 단일 이미지 라인에 의해 형성될 묘화 이미지에서보다, 복수의 인접한 레이저 광 묘화 라인에 의해 형성될 묘화 이미지에서 발생할 가능성이 더 높다. 이것의 이유는, 인접한 라인이 없는 단일의 묘화 라인이 복수의 인접한 레이저 광 묘화 라인에 의해 형성되는 묘화 이미지보다 열 가역 기록 매체의 열 가역 기록층의 폭이 더 좁은 영역을 더 많이 가열하고, 그러므로 열 가역 기록층의 가열된 영역으로부터 주변 영역으로의 방열이 더 빨라지게 되는 것에 의해 열 가역 기록층을 급냉시켜 열 가역 기록층이 과도한 열에 덜 영향을 받게 만들 것이기 때문이다.

제1 실시형태의 이미지 프로세싱 방법에서, 이미지 소거 단계가 수행된 이후의 이미지 기록 단계에서, 단일 라인의 묘화 이미지는 복수 라인의 묘화 이미지가 기록되기 이전에 적어도 부분적으로 기록되고, 바람직하게는, 단일 라인의 묘화 이미지는 복수 라인의 묘화 이미지가 기록되기 이전에 완전히 기록된다. 결과적으로, 이미지 소거의 종료로부터 복수의 인접한 레이저 광 묘화 라인에 의해 형성될 묘화 이미지의 기록의 개시까지의 시간은, 이미지 소거의 종료 이후 복수의 인접한 레이저 광 묘화 라인에 의해 형성될 묘화 이미지가 가장 먼저 기록되어야 할 때보다 더 길 수 있다. 즉, 복수의 인접한 레이저 광 묘화 라인에 의해 형성될 묘화 이미지는, 이미지 소거로 인해 열 가역 기록 매체에 축적된 열이 없어진 이후 기록될 수 있고, 이것은, 묘화 이미지의 농도의 저하, 정보 코드의 판독가능성의 저하, 반복 내구성의 저하, 및 문자 및 심볼의 붕괴가 발생할 가능성을 더 낮출 수 있다.

열 가역 기록 매체가 열 축적된 상태에서 해소되었다고 말해지는 경우, 그것은, 열 가역 기록 매체의 기록 감도(X1) 및 주변 온도와 동일한 온도의 열 가역 기록 매체의 기록 감도(X0)가 다음의 식 X1/1.1≤X1≤X0를 만족한다는 것을 의미한다. 여기서, 기록 감도는 이미지 농도가 배경 농도보다 1.0만큼 더 높아지는 데 필요한 에너지이다.

도 9a에 도시된 이미지 패턴에 관해, 제1 실시형태의 이미지 프로세싱 방법은 도 9d에 도시된 이미지 소거 순서로 이미지 소거를 수행하고, 이 이후, 도 9g에 도시된 기록 순서 [(1) 내지 (11)]로 이미지 기록을 수행하는 것일 수도 있다. 도 9d 및 도 9g에서, 원으로 둘러싸인 부분은 이미지 기록을 나타내고, 화살표와 함께 프레임으로 둘러싸인 부분은 이미지 소거를 나타낸다.

이미지 기록 단계에서, 다른 복수 라인의 묘화 이미지보다 더 빨리 더 적은 수의 묘화 라인으로 복수 라인의 묘화 이미지를 기록하는 것이 바람직하다. 이 이유는, 묘화 이미지가 더 많은 묘화 라인을 포함할수록, 열 가역 기록 매체의 열 가역 기록층의 더 넓은 영역이 가열되는 것에 의해, 묘화 이미지가 더 적은 묘화 라인을 포함할 때보다, 열 가역 기록층의 가열된 영역으로부터 주변 영역으로 방열이 발생하는 것을 더 어렵게 만들게 되고, 그 때문에 열 가역 기록층의 서냉(slow cooling)으로 이어질 것이기 때문이다. 더 적은 묘화 라인을 갖는 복수 라인의 묘화 이미지가 더 이전에 기록되는 경우, 이미지 소거의 종료로부터 많은 묘화 라인을 갖는 임의의 이미지의 기록의 개시까지의 시간이 더 길어질 수 있고, 이것은 묘화 이미지의 농도의 저하, 정보 코드의 판독가능성의 저하, 반복 내구성의 저하, 및 문자 및 심볼의 붕괴가 발생할 가능성을 더 낮출 수 있다.

이미지 기록 단계에서, 다른 복수 라인의 묘화 이미지보다 더 빨리 더 적은 면적을 갖는 묘화 이미지를 기록하는 것이 바람직하다. 이 이유는, 복수의 인접한 레이저 광 묘화 라인에 의해 형성될 묘화 이미지가 더 큰 면적을 가질수록, 열 가역 기록 매체의 열 가역 기록층의 더 넓은 영역이 가열되는 것에 의해, 묘화 이미지가 더 작은 면적을 가질 때보다, 열 가역 기록층의 가열된 영역으로부터 주변 영역으로 방열이 발생하는 것을 더 어렵게 만들고, 그 때문에 열 가역 기록층의 서냉으로 나타날 것이기 때문이다. 더 적은 면적을 갖는 묘화 이미지가 더 이전에 기록되는 경우, 이미지 소거의 종료로부터 더 큰 면적을 갖는 임의의 이미지의 기록의 개시까지의 시간이 더 길어질 수 있고, 이것은 묘화 이미지의 농도의 저하, 정보 코드의 판독가능성의 저하, 반복 내구성의 저하, 및 문자 및 심볼의 붕괴가 발생할 가능성을 더 낮출 수 있다.

제2 실시형태의 이미지 프로세싱 방법에서는, 이미지 기록 단계가 수행되기 이전의 이미지 소거 단계에서, 이미지 기록 단계에서 복수 라인의 묘화 이미지가 기록될 영역은 완전히 소거되고, 이 이후, 이미지 기록 단계에서 단일 라인의 묘화 이미지가 기록될 영역은 적어도 부분적으로 소거된다.

이미지 기록 단계가 수행되기 이전의 이미지 소거 단계에서, 이미지 기록 단계에서 복수 라인의 묘화 이미지가 기록될 영역은 완전히 소거되고, 이 이후, 이미지 기록 단계에서 단일 라인의 묘화 이미지가 기록될 영역은 완전히 소거되는 것이 더 바람직하다. 결과적으로, 이미지 소거의 종료로부터 복수의 인접한 레이저 광 묘화 라인에 의해 형성될 묘화 이미지의 기록의 개시까지의 시간은 더 길어질 수 있고, 이것은, 묘화 이미지의 농도의 저하, 정보 코드의 판독가능성의 저하, 반복 내구성의 저하, 및 문자 및 심볼의 붕괴가 발생할 가능성을 낮출 수 있다.

복수 라인의 묘화 이미지가 기록될 영역은, 이미지 기록 단계에서 기록될 복수 라인의 묘화 이미지를 그 내부에 포함하는 최소 영역을 의미한다.

단일 라인의 묘화 이미지가 기록될 영역은, 이미지 기록 단계에서 기록될 단일 라인의 묘화 이미지를 그 내부에 포함하는 최소 영역을 의미한다.

복수 라인의 묘화 이미지가 기록될 영역을 소거한다는 것은, 복수 라인의 묘화 이미지가 기록될 영역을 적어도 부분적으로 소거한다는 것을 의미한다.

단일 라인의 묘화 이미지가 기록될 영역을 소거한다는 것은, 단일 라인의 묘화 이미지가 기록될 영역을 적어도 부분적으로 소거한다는 것을 의미한다.

제2 실시형태의 이미지 프로세싱 방법은, 예를 들면, 도 9a에 도시된 이미지 패턴을 소거한 이후 도 9a에 도시된 이미지 패턴을 기록하는 것, 또는 도 9e에 도시된 소거 순서 [(1) 내지 (6)]로 소거를 수행하는 것일 수도 있다. 도 9e에서, 화살표와 함께 프레임으로 둘러싸인 부분은 이미지 소거를 나타낸다.

이미지 소거 단계에서는, 많은 수의 묘화 라인에 의해 형성될 복수 라인의 묘화 이미지가 기록될 영역을, 이미지 기록 단계에서 복수 라인의 묘화 이미지가 기록될 다른 영역보다 더 빨리 소거하는 것이 바람직하다. 이것은 이미지 소거로부터 이미지 기록까지 더 긴 시간을 벌 수 있다.

이미지 소거 단계에서는, 더 큰 면적을 갖는 복수 라인의 묘화 이미지가 기록될 영역을, 이미지 기록 단계에서 복수 라인의 묘화 이미지가 기록될 다른 영역보다 더 빨리 소거하는 것이 바람직하다. 이것은 이미지 소거로부터 이미지 기록까지 더 긴 시간을 벌 수 있다.

이미지 기록 단계에서는, 이미지 기록 단계에서의 기록 순서를 이미지 소거 단계에서의 소거 순서와 동일하게 만드는 것이 더 바람직하다. 이것은, 각각의 영역에 대한 이미지 소거로부터 그 영역에 대한 이미지 기록까지 존재하는 약간의 시간을 확보할 수 있고, 그러므로 방열을 보장할 수 있고, 이것은 묘화 이미지의 농도의 저하, 정보 코드의 판독가능성의 저하 등등이 발생할 가능성을 더 낮출 수 있다. 또한, 이미지 소거로부터 이미지 기록까지의 시간의 불균일성이 억제될 수 있다. 따라서, 열이 가장 적게 축적된 영역에서 이미지가 기록될 때 충분한 이미지 농도를 제공할 레이저 출력을 이용하여 열이 가장 많이 축적된 영역에서 이미지 기록이 수행될 때, 열이 가장 많이 축적된 영역이 과도하게 가열되는 것을 억제할 수 있다. 이것은, 정보 코드의 판독가능성의 저하, 반복 내구성의 저하, 및 문자 및 심볼의 붕괴가 발생할 가능성을 낮출 수 있다.

이미지 기록 단계에서, 이미지가 기록될 영역 및 어떠한 이미지도 기록되지 않을 영역이 존재하는 경우, 이미지 기록 단계에서 이미지가 기록될 영역을 소거하고, 이 이후, 이미지 기록 단계에서 어떠한 이미지도 기록되지 않을 영역을 적어도 부분적으로 소거하는 것이 바람직하다. 이미지 기록 단계에서 이미지가 기록될 영역을 소거하고, 이 이후, 이미지 기록 단계에서 어떠한 이미지도 기록되지 않을 영역을 완전히 소거하는 것이 더 바람직하다. 결과적으로, 이미지 소거 단계에서 열을 축적한 영역에 기록될 묘화 이미지에 대해, 이미지 소거의 종료로부터 이미지 기록의 개시까지의 더 긴 시간이 확보될 수 있고, 이것은 묘화 이미지의 농도의 저하, 정보 코드의 판독가능성의 저하, 반복 내구성의 저하, 및 문자 및 심볼의 붕괴가 발생할 가능성을 더 낮출 수 있다.

이미지 기록 단계에서 이미지가 기록될 영역이, 이미지 소거 단계에서 이미지 소거가 수행되는 영역 및 이미지 소거 단계에서 이미지 소거가 수행되지 않는 영역을 포함하는 경우, 이미지 소거 단계에서 이미지 소거가 수행되지 않는 영역에 이미지를 기록하고, 이 이후, 이미지 소거 단계에서 이미지 소거가 수행되는 영역에 이미지를 적어도 부분적으로 기록하는 것에 의해, 이미지 기록 단계를 수행하는 것이 바람직하다. 이미지 소거 단계에서 이미지 소거가 수행되지 않는 영역에 이미지를 기록하고, 이 이후, 이미지 소거 단계에서 이미지 소거가 수행되는 영역에 이미지를 완전히 기록하는 것이 더 바람직하다. 결과적으로, 이미지 소거 단계에서 열을 축적한 영역에 기록될 묘화 이미지에 대해, 이미지 소거의 종료로부터 이미지 기록의 개시까지의 더 긴 시간이 확보될 수 있고, 이것은 묘화 이미지의 농도의 저하, 정보 코드의 판독가능성의 저하, 반복 내구성의 저하, 및 문자 및 심볼의 붕괴가 발생할 가능성을 더 낮출 수 있다.

이미지 소거 단계가 완료되는 때로부터 이미지 기록 단계가 개시될 때까지의 시간은 특별히 제한되지 않으며 목적에 따라 적절히 선택될 수도 있다. 그러나, 그 시간은 400 ms 이상이 바람직하고, 500 ms 이상이 더 바람직하고, 600 ms 이상이 더 더 바람직하다. 그 시간의 상한은 특별히 제한되지 않으며 목적에 따라 적절히 선택될 수도 있다. 그러나, 1,000 ms 이하가 바람직하다.

이미지 소거 단계가 완료되는 때로부터 이미지 기록 단계가 개시될 때까지의 시간이 400 ms 미만인 경우, 이미지 소거로 인해 열 가역 기록 매체에 축적된 열은 아직 없어지지 않았고, 이것은 묘화 이미지의 농도의 저하, 정보 코드의 판독가능성의 저하, 반복 내구성의 저하, 및 문자 및 심볼의 붕괴가 발생하게 할 가능성이 있다. 이미지 소거 단계가 완료되는 때로부터 이미지 기록 단계가 개시될 때까지의 시간이 긴 경우, 레이저 재기록 장치가 높은 스루풋을 실현하는 것은 불가능할 수도 있다.

물류 라인에서 사용되는 운송 컨테이너 상에 열 가역 기록 매체를 부착하는 것에 의해 열 가역 기록 매체를 재기록하기 위한 재기록 시스템의 클라이언트는 시간당 1,500개의 운송 컨테이너의 프로세싱을 요구하고, 이것은 운송 컨테이너당 2.4초 내에 재기록 프로세스가 완료될 필요가 있다는 것을 의미한다. 실제, 운송 컨테이너가 이미지 기록 장치의 앞에 도달하는 데 걸리는 시간 및 정지 시간이 존재하며, 양자의 총 시간은 0.6초이다. 따라서, 실제 남는 이용가능한 시간은 1.8초이다.

<<이미지 기록 단계>>

이미지 기록 단계는, 레이저 광으로 열 가역 기록 매체를 조사하여 열 가역 기록 매체를 가열하는 것에 의해, 단일의 레이저 광 묘화 라인에 의해 형성될 단일 라인의 묘화 이미지를 열 가역 기록 매체 상에 기록하는 것, 또는 미리 정해진 간격을 갖는 레이저 광 빔으로 열 가역 기록 매체를 병렬로 조사하여 열 가역 기록 매체를 가열하는 것에 의해, 복수의 레이저 광 묘화 라인에 의해 형성될 복수 라인의 묘화 이미지를 열 가역 기록 매체 상에 기록하는 것 중 적어도 어느 하나의 단계이며, 이미지 기록 유닛에 의해 수행된다.

여기서, 복수의 레이저 광 묘화 라인에 의해 형성되는 복수 라인의 묘화 이미지는, 예를 들면, 볼드체, 윤곽 문자(outline character), 바코드 및 2차원 코드 예컨대 QR 코드(등록 상표)와 같은 정보 코드, 및 솔리드 필과 같은, 미리 정해진 간격을 두고 이격된 복수의 레이저 광 묘화 라인을 묘화하는 것에 의해 형성되는 이미지를 의미한다.

레이저 광을 이용하는 이미지 기록에서의 레이저 광 주사 방법은 도 5, 도 6, 및 도 7에 도시된 것들일 수도 있다. 도 5, 도 6, 및 도 7에서, 실선의 화살표는 레이저 묘화 동작(마킹 동작)을 나타내고, 점선의 화살표는 묘화 지점을 이동하기 위한 점핑 동작(공주(idle running) 동작)을 나타낸다.

도 5는, 제1 시작 지점으로부터 제1 종료 지점까지 제1 레이저 광 묘화 라인(201)을 묘화하도록 그리고 제1 레이저 광 묘화 라인(201)에 인접한 제2 레이저 광 묘화 라인(202)을 제2 시작 지점으로부터 제2 종료 지점까지 제1 레이저 광 묘화 라인(201)과 평행하게 묘화하도록 레이저 광을 출사하고 주사하는 방법을 도시한다.

도 6은, 제1 시작 지점으로부터 제1 종료 지점까지 제1 레이저 광 묘화 라인(211)을 묘화하도록, 그리고 제1 레이저 광 묘화 라인(211)에 인접한 제2 레이저 광 묘화 라인(212)을 제2 시작 지점으로부터 제2 종료 지점까지 제1 레이저 광 묘화 라인(211)과 평행하게 묘화하도록 레이저 광을 출사하고 주사하는 방법을 도시한다.

도 7은, 제1 시작 지점으로부터 제1 종료 지점까지 제1 레이저 광 묘화 라인(221)을 묘화하도록, 그리고 제2 시작 지점으로부터, 제1 시작 지점을 향해 제1 레이저 광 묘화 라인(221)과 평행한 라인으로부터 기울어진 라인 상에 위치되는 제2 종료 지점까지 제1 레이저 광 묘화 라인(221)에 인접한 제2 레이저 광 묘화 라인(222)을 묘화하도록 레이저 광을 출사하고 주사하는 방법을 도시한다.

도 5 및 도 7의 주사 방법은 레이저 재기록 장치를 이용하여 높은 스루풋을 실현할 수 있는데, 그 이유는 그 방법이 이미지 기록 시간을 감소시킬 수 있기 때문이다. 도 6의 주사 방법은 높은 반복 내구성을 실현할 수 있는데, 그 이유는 그 방법이 라인 접힘 지점(line folding point)에서의 열 축적을 제거할 수 있고 열 가역 기록 매체에 과도한 열이 인가되는 것을 방지할 수 있기 때문이다.

레이저 광 묘화 라인의 시작 지점과 종료 지점에서의 조사 에너지는 P/(V*r)의 식에 의해 표현되는데, 여기서 P는 이미지 기록 단계에서 레이저 광 묘화 라인의 시작 지점 또는 종료 지점에서의 레이저 광의 파워 출력을 나타내고, V는 이미지 기록 단계에서 레이저 광 묘화 라인의 시작 지점 또는 종료 지점에서의 레이저 광의 주사 속도를 나타내며, r은 이미지 기록 단계에서 주사 방향과 수직인 방향에서의 기록 매체 상의 레이저 광의 스팟 직경을 나타낸다.

한편, 라인 세그먼트로서의 레이저 광 묘화 라인의 조사 에너지는 P/(V*r)의 식에 의해 표현되는데, 여기서 P는 이미지 기록 단계에서 레이저 광 묘화 라인의 시작 지점으로부터 종료 지점까지의 레이저 광의 평균 파워 출력을 나타내고, V는 이미지 기록 단계에서 레이저 광 묘화 라인의 시작 지점으로부터 종료 지점까지의 레이저 광의 평균 주사 속도를 나타내며, r은 이미지 기록 단계에서 주사 방향과 수직인 방향에서의 기록 매체 상의 레이저 광의 스팟 직경을 나타낸다.

레이저 광의 조사 에너지는 레이저 광의 파워 출력(P), 주사 속도(V), 및 스팟 직경(r)에 의해 표현된다. 레이저 광의 조사 에너지를 변경시키기 위한 방법은, P만을 변경시키는 것, V만을 변경시키는 것, 및 r만을 변경시키는 것일 수도 있지만, 이들에 제한되는 것은 아니다. 에너지 밀도를 변경시키기 위한 이들 방법은 단독으로 사용될 수도 있거나, 또는 조합으로 사용될 수도 있다.

이들 중에서도, 레이저 광의 조사 에너지를 변경하기 위한 방법으로서는, 레이저 광 묘화 라인마다 조사 에너지를 변경하는 경우에는 P를 변경하는 것이 선호되고, 레이저 광 묘화 라인의 시작 지점과 종료 지점의 각각의 조사 에너지를 변경하는 경우에는 V를 변경하는 것이 선호된다.

레이저 광의 주사 속도를 제어하기 위한 방법은 특별히 한정되지 않으며 목적에 따라 적절히 선택될 수도 있다. 그 예는 주사용 미러를 작동시키는 것을 담당하는 모터의 회전 속도를 제어하는 방법을 포함한다.

레이저 광의 주사 파워를 제어하기 위한 방법은 특별히 한정되지 않으며 목적에 따라 적절히 선택될 수도 있다. 그 예는 광 조사 파워의 설정 값을 변경하는 방법, 및 펄스 조사 레이저의 경우에는 펄스 시간 폭의 조정에 기초한 제어 방법을 포함한다.

<<이미지 소거 단계>>

이미지 소거 단계는, 레이저 광으로 열 가역 기록 매체를 조사하여 열 가역 기록 매체를 가열하는 것에 의해, 단일의 레이저 광 묘화 라인에 의해 형성되는 단일 라인의 묘화 이미지 및 복수의 레이저 광 묘화 라인에 의해 형성되는 복수 라인의 묘화 이미지 중 적어도 하나를 소거하는 단계이다.

원형 빔의 레이저 광을 사용하는 이미지 소거에서의 레이저 광 주사 방법은, 도 5, 도 6, 및 도 7에 도시된 레이저 광 주사 방법일 수도 있다. 도 5, 도 6, 및 도 7에서, 실선의 화살표는 레이저 묘화 동작(마킹 동작)을 나타내고, 점선의 화살표는 묘화 지점을 이동하기 위한 점핑 동작(공주(idle running) 동작)을 나타낸다.

원형 빔의 레이저 광에 의한 조사 및 가열에 의해 이미지를 소거하는 이미지 소거 단계에서는, 이미지 소거를 수행하는 데 시간이 걸리는데, 그 이유는, 이미지 소거를 균일하게 수행하기 위해서는, 복수의 레이저 광 묘화 광을 미리 정해진 간격으로 이격시키고 그들을 중첩시키는 것에 의해, 열 가역 기록 매체의 전면이 레이저 광으로 조사되기 때문이다. 따라서, 도 5 및 도 7의 주사 방법이 바람직한데, 그 이유는, 그 방법이 이미지 소거 시간을 줄일 수 있고 그러므로 레이저 재기록 장치의 높은 스루풋을 실현할 수 있기 때문이다. 도 7의 방법이 더 바람직한데, 그 이유는, 그 방법이 접히는 지점에서 열 축적을 감소시킬 수 있고 그러므로 높은 반복 내구성을 실현할 수 있기 때문이다. 도 6의 주사 방법은, 도 5 및 도 7의 주사 방법보다 이미지 소거를 수행하는 데 더 많은 시간이 걸리지만, 높은 반복 내구성을 실현할 수 있는데, 그 이유는, 도 6의 방법이 과도한 에너지가 열 가역 기록 매체에 가해지는 것을 방지할 수 있기 때문이다.

레이저 광 주사 방법에 의한 이미지 소거를 이용하면, 열 가역 기록 매체의 부분적인 영역만을 소거하는 것이 가능하다. 따라서, 소거되도록 요망되는 이미지 정보만이 소거될 수 있다. 따라서, 재기록될 정보 및 재기록되지 않을 정보가 혼합되는 경우, 레이저 광이 출사되는 시간은, 열 가역 기록 매체의 전면이 소거되어야 하는 경우와 비교하여, 이미지 소거 단계 및 이미지 기록 단계 둘 다에서 감소될 수도 있고, 이것은 향상된 스루풋으로 나타날 수도 있다. 또한, 이미지 소거 단계에서의 소거 순서는 제어될 수도 있다. 따라서, 복수의 인접한 레이저 광 묘화 라인에 의해 형성될 묘화 이미지가 기록되어야 하는 열 축적되기 쉬운 영역을 소거하는 순서가 촉진되면, 높은 시인성을 갖는 기록된 이미지, 높은 컴퓨터 판독가능성을 갖는 기록된 이미지, 및 우수한 반복 내구성을 갖는 이미지가 기록될 수 있다.

이미지 소거에서 출사될 레이저 광의 파워 출력은 특별히 제한되지 않으며 목적에 따라 적절히 선택될 수도 있다. 그러나, 광의 파워 출력은 5 W 이상이 바람직하고, 7 W 이상이 더 바람직하고, 10 W 이상이 더 더 바람직하다. 레이저 광의 파워 출력이 5 W 미만인 경우, 이미지 소거를 수행하는 데 시간이 걸리며, 단시간에 이미지 소거를 완료하기 위한 시도가 이루어지면 파워 출력은 부족하게 되고, 그로 인해 이미지 소거 에러를 야기하게 될 것이다. 레이저 광의 파워 출력의 상한은 특별히 제한되지 않으며 목적에 따라 적절히 선택될 수도 있다. 그러나, 레이저 광의 파워 출력의 상한은 200 W 이하가 바람직하고, 150 W 이하가 더 바람직하고, 100 W 이하가 더 더 바람직하다. 레이저 광의 파워 출력이 200 W보다 더 크면, 레이저 디바이스의 사이즈 증가가 필요하게 될 수도 있다.

이미지 소거 단계에서 출사될 레이저 광의 주사 속도는 특별히 제한되지 않으며 목적에 따라 적절히 선택될 수도 있다. 그러나, 레이저 광의 주사 속도는 100 mm/s 이상이 바람직하고, 200 mm/s 이상이 더 바람직하고, 300 mm/s 이상이 더 더 바람직하다. 주사 속도가 100 mm/s 미만인 경우, 이미지 소거를 수행하는 데 시간이 걸린다. 레이저 광의 주사 속도의 상한은 특별히 한정되지 않으며 목적에 따라 적절히 선택될 수도 있다. 그러나, 레이저 광의 주사 속도의 상한은 20,000 mm/s 이하가 바람직하고, 15,000 mm/s 이하가 더 바람직하고, 10,000 mm/s 이하가 더 더 바람직하다. 주사 속도가 20,000 mm/s보다 더 크면, 균일한 이미지 소거를 수행하는 것이 곤란할 수도 있다.

레이저 광원은 특별히 제한되지 않으며 목적에 따라 적절히 선택될 수도 있다. 그러나, 레이저 광원은 YAG 레이저 광, 광섬유 레이저 광, 및 레이저 다이오드 광 중 적어도 하나인 것이 바람직하다.

이미지 소거 단계에서 출사될 레이저 광의 스팟 직경은 특별히 제한되지 않으며 목적에 따라 적절히 선택될 수도 있다. 그러나, 레이저 광의 스팟 직경은 1 mm 이상이 바람직하고, 2.0 mm 이상이 더 바람직하고, 3.0 mm 이상이 더 더 바람직하다. 레이저 광의 스팟 직경의 상한은 특별히 한정되지 않으며 목적에 따라 적절히 선택될 수도 있다. 그러나, 레이저 광의 스팟 직경의 상한은 20.0 mm 이하가 바람직하고, 16.0 mm 이하가 더 바람직하고, 12.0 mm 이하가 더 더 바람직하다.

스팟 직경이 작은 경우, 이미지 소거를 수행하는 데 시간이 걸린다. 스팟 직경이 큰 경우, 파워 출력이 부족하여 이미지 소거 에러를 야기할 수도 있다.

이미지 프로세싱 장치는, 이미지 프로세싱 장치가 적어도 레이저 광 출사 유닛 및 레이저 광 주사 유닛을 포함하고, 그리고 이미지 프로세싱 장치가 발진기 유닛, 전원(power source) 제어 유닛, 및 프로그램 유닛 등을 포함하는 점을 제외하면, 기본적으로 소위 레이저 마커와 동일하다.

(컨베이어 시스템)

컨베이어 시스템으로 재기록될 이미지 정보는 적어도 바코드 정보를 포함하는 것, 및 재기록 직후에, 바코드 판독이 수행되어야 하는 것이 바람직하다.

본 발명의 이미지 프로세싱 장치 및 이미지 프로세싱 방법을 활용하기 위한 바람직한 방법은, 재활용가능한 박스와는 반대로, 관리를 필요로 하는 박스를 사용하여 컨베이어 시스템 안으로 이미지 프로세싱 장치 및 이미지 프로세싱 방법을 통합하는 것이다. 디스플레이에 필요한 정보가 컨베이어 시스템에 의해 이미지 프로세싱 장치로 전송되는 경우, 박스 상에 부착된 열 가역 기록 매체에 대해 무접촉으로 이미지 재기록이 수행될 준비가 되는데, 이것은 열 가역 기록 매체의 탈거, 부착, 및 제거의 필요성을 제거하는 것에 의해 효율적인 운용을 가능하게 한다.

컨베이어 시스템으로 재기록될 이미지 정보는, 박스 상의 정보가 고속으로 판독되도록, 공통적으로 바코드 정보를 포함한다. 컨베이어 시스템의 본질 때문에, 이미지 재기록이 적절히 수행될 수 있는지의 여부를 확인하기 위해서는, 이미지 재기록 직후에 바코드 판독을 수행하여 이미지 재기록이 적절히 수행되었는지를 확인하는 것이 필요하다.

한편, 열 가역 기록 매체는 기록 직후에 색상의 광학적 농도가 낮다는 문제점이 존재하며, 바코드가 기록된 직후에 바코드가 판독될 때 판독 에러의 위험성이 존재한다. 이 문제점은 저온의 환경 하에서 특히 현저해진다. 그러나, 소거 이후의 열 하에 있는 열 기록 매체에 대해 기록이 수행되면, 색상의 광학적 농도는 기록 직후에도 높아질 수 있다는 것이 발견되었다. 컨베이어에 의해 전달되는 박스의 진동에 기인하는 문제점이 또한 존재하고 있는데, 이것은 박스가 이미지 프로세싱 장치 앞에 정지된 이후에도 지속되며 바코드 판독 에러를 야기할 것인데, 그 이유는, 바코드 이미지가 진동 하에서 형성되면 적절히 기록될 수 없기 때문이며, 진동의 약화까지 대기하는 것에 기인하여 프로세싱 성능의 저하로 이어지게 된다. 본 발명의 재기록에 따르면, 박스가 정지된 이후의 제1의 액션은 소거 프로세스이다. 이 소거 프로세스 동안, 박스의 진동은 약화되고, 바코드 형성시에는, 어떠한 진동의 영향도 없이 바코드 이미지를 형성하는 것이 가능하게 된다. 낮은 온도 조건 하에서 고속으로 동작이 수행되는 경우에도, 본 발명의 이미지 프로세싱 장치 및 이미지 프로세싱 방법의 활용은, 소거 직후의 가열된 상태 하에서 그리고 진동이 약화된 상태 하에서 기록을 수행하는 것을 가능하게 만들고, 그로 인해 재기록 직후에도 색상의 광학적 농도가 높으며 진동에 기인하는 어떠한 왜곡도 포함하지 않는 바코드를 형성하는 것을 가능하게 만든다. 이러한 바코드는 판독에 적합하다.

재기록은 시간당 1,500개의 매체의 속도로 8 ℃의 저온의 환경 하에서 수행되었으며, 바코드 스캐너에 의한 판독 테스트는 바코드를 포함하는 이미지가 형성되고 1초 이후에 수행되었다. 결과적으로, 본 발명의 기술에서는, 2,000개의 매체가 판독될 때 어떠한 판독 에러도 발생하지 않았다. 한편, 수거 및 기록이 별도로 수행되는 종래의 시스템에서는, 2,000개의 매체가 판독될 때 2개의 판독 에러가 발생하였다.

<열 가역 기록 매체>

열 가역 기록 매체는 지지 부재, 및 지지 부재 상의 열 가역 기록층을 포함하고, 필요에 따라 적절히 선택된 다른 층, 예컨대 제1 산소 배리어층, 제2 산소 배리어층, 자외선 흡수층, 이면층(back layer), 보호층, 중간층, 언더코트층, 접착층(adhesive layer), 점착층(agglutinative layer), 착색층, 공기층, 및 광 반사층을 더 포함한다. 이들 층은 단일 층의 구조이거나 다층 구조일 수도 있다. 그러나, 특정 파장을 가지고 출사될 레이저 광의 에너지 손실을 절약하기 위해서는, 광열변환층 상에 제공될 층이, 그 특정 파장에서 흡수가 적은 재료로 이루어지는 것이 바람직하다.

열 가역 기록 매체(100)의 층 구조는, 도 2에 도시된 바와 같이, (지지 부재+제1 산소 배리어층)(101) 상의 중공층(hollow layer; 105) 및 열 가역 기록층(102), 및 열 가역 기록층 상의 중간층(102), 제2 산소 배리어층(104), 자외선 흡수층(106)을 포함할 수도 있다.

- 지지 부재 -

지지 부재의 형상, 구조, 사이즈 등등은 특별히 제한되지 않으며 목적에 따라 적절히 선택될 수도 있다. 형상은, 예를 들면, 평평한 패널 형상일 수도 있다. 그 구조는 단일 층의 구조이거나 다층 구조일 수도 있다. 사이즈는 열 가역 기록 매체의 사이즈 등등에 따라 적절히 선택될 수도 있다.

- 열 가역 기록 매체 -

열 가역 기록층(이하, "열 가역 기록층"으로 칭해질 수도 있음)은, 전자 공여성 정색성(color-producing) 화합물인 류코 염료, 및 전자 수용성 화합물인 현색제를 포함하며, 색조가 열에 의해 가역적으로 변하며, 바인더 수지 및 필요에 따라 다른 성분을 포함하는 열 가역 기록층이다.

열로 인해 색조가 가역적으로 변하는 전자 공여성 정색성 화합물인 류코 염료, 및 전자 수용성 화합물인 가역적인 현색제는, 시각적으로 인지가능한 가역적 변화가 온도 변화와 함께 발생하는 현상을 설명할 수 있으며, 상대적으로 발색된 상태 및 소색된 상태로 변할 수 있는 재료이다.

- 류코 염료 -

류코 염료는 그 자체로는 무색 또는 담색의(pale) 염료 프리커서(precursor)이다. 류코 염료는 특별히 제한되지 않으며 공개적으로 공지된 것들로부터 적절히 선택될 수도 있다. 그 바람직한 예는, 트리페닐메탄프탈리드계, 트리아릴메탄계, 플루오란계, 페노티아진계, 티오펠로란계, 크산텐계, 인도프타릴계, 스피로피란계, 아자프탈리드계, 크로메노피라졸, 메틴계, 로다미네아닐리노락탐계, 로다미네락탐계, 퀴나졸린계, 디아자크산텐계, 및 비스락톤계의 류코 성분이 바람직하다. 이들 중에서도, 플루오란계 또는 프탈리드계의 류코 염료가 특히 바람직한데, 그 이유는, 이들이 발색/소색 특성, 색채, 보존성에서 우수하기 때문이다.

- 가역성 현색제 -

가역성 현색제는 특별히 제한되지 않으며, 열 인자에 기초하여 가역적인 발색/소생을 실현할 수 있는 한, 목적에 따라 적절히 선택될 수도 있다. 그 바람직한 예는, (1) 류코 염료로 하여금 발색하게 하는 발색 특성을 갖는 구조(예를 들면, 페놀계 수산기, 카르복실기, 및 인산기(phosphoric group)) 및 (2) 분자 사이에 응집력을 제어하는 구조(예를 들면, 장쇄 탄화수소기가 결합된 구조)로부터 선택된 구조의 한 단위 또는 그 이상을 분자 내에 포함하는 화합물이다. 연결 부분 사이에는 헤테로 원자를 포함하는 2가 이상의 연결기가 개재할 수도 있다. 또한, 유사한 연결기 및 방향족기 중 적어도 하나가 장쇄 탄화수소기에 포함될 수도 있다.

류코 염료로 하여금 발색하게 하는 발색 특성을 갖는 구조로서는 페놀이 특히 바람직하다.

분자 사이의 응집력을 제어하는 구조로서는, 8개 이상의 탄소 원자를 갖는 장쇄 탄화수소기가 바람직하다. 장쇄 탄화수소기의 탄소 원자의 수는 11개 이상이 더 바람직하다. 탄소 원자의 수의 상한은 40 이하가 바람직하고, 30 이하가 더 바람직하다.

소색 촉진제로서는, 분자 내에 적어도 하나의 -NHCO-기 및 적어도 하나의 -OCONH-기를 포함하는 화합물을 전자 수용성 화합물(현색제)과 조합하여 사용하는 것이 바람직한데, 그 이유는, 소색된 상태를 형성하는 프로세스에서 소색 촉진제와 현색제 사이에서 분자가 상호작용이 유도되기 때문에 그 조합물의 사용이 발색/소색 특성을 촉진할 것이기 때문이다.

소색 촉진제는 특별히 제한되지 않으며 적절히 선택될 수도 있다.

열 가역 기록층의 도포 특성 및 발색/소색 특성을 향상시키고 제어하기 위해, 바인더 수지, 및 필요에 따라, 다양한 첨가제가 열 가역 기록층에서 사용될 수도 있다. 첨가제의 예는, 계면활성제, 도전제, 충전제, 산화방지제, 광안정화제, 발색 안정화제, 및 소색 촉진제를 포함한다.

- 바인더 수지 -

바인더 수지는 특별히 제한되지 않으며, 그것이 열 가역 기록층을 지지 부재에 결합하는 한, 목적에 따라 적절히 선택될 수도 있고, 종래에 공지된 수지로부터 선택된 하나의 수지 또는 종래에 공지된 수지로부터 선택된 2개 이상의 수지의 혼합물일 수도 있다. 이들 중에서도, 반복 내구성을 향상시키기 위해서는, 열, 자외선, 전자 빔 등등으로 경화가능한 수지가 바람직하고, 특히, 이소시아네이트계 화합물 등등이 가교제로서 사용되는 열경화성 수지가 바람직하다.

- 광열변환 재료 -

광열 변환 재료는, 열 가역 기록층에 추가될 때, 높은 효율로 레이저 광을 흡수하고 그로 인해 열을 생성하는 기능을 수행하는 재료이다. 광열 변환 재료는 레이저 광의 파장에 따라 추가된다.

광열 변환 재료는 대략적으로 무기 재료 및 유기 재료로 분류된다.

무기 재료의 예는, 카본 블랙, Ge, Bi, In, Te, Se, 및 Cr과 같은 금속 또는 준금속(metalloid), 및 이들 중 하나를 포함하는 합금을 포함한다. 이들 재료는 진공 증착에 의해 또는 이들 재료의 입자를 수지로 접착하는 것에 의해 층 상(layer state)으로 형성된다.

유기 재료로서는, 흡수될 광의 파장에 따라 다양한 염료가 적절히 사용될 수도 있다. 레이저 다이오드가 광원으로서 사용되는 경우, 700 nm로부터 1,500 nm까지의 파장 범위 내에서 흡수 피크를 갖는 근적외 흡수 색소가 사용된다. 그 특정 예는 시아닌 색소, 퀴논계 색소, 인도나프톨의 퀴놀린 유도체, 페닐렌디아민계 니켈 착체, 프탈로시아닌계 화합물을 포함한다. 반복적인 이미지 프로세싱을 허용하기 위해서는, 우수한 내열성을 갖는 광열 변환 재료를 선택하는 것이 바람직하다. 이 관점에서는, 프탈로시아닌계 화합물이 특히 바람직하다.

근적외 흡수 색소로서는, 상기 중 하나가 단독으로 사용될 수도 있거나, 또는 상기 중 2개 이상이 조합되어 사용될 수도 있다.

광열변환층을 제공하는 경우에, 광열변환 재료는 통상적으로 수지와 조합하여 사용된다. 광열변환층에서 사용될 수지는 특별히 제한되지 않으며, 무기 재료 및 유기 재료를 보유할 수 있는 한, 공개적으로 공지된 것으로부터 적절히 선택될 수도 있다. 그 바람직한 예는 열가소성 수지 및 열경화성 수지를 포함한다. 기록층에서 사용되는 바인더 수지와 동일한 수지가 사용되는 것이 바람직하다. 이들 중에서도, 반복 내구성을 향상시키기 위해서는, 열, 자외선, 전자 빔 등등으로 경화가능한 수지가 바람직하고, 특히, 이소시아네이트계 화합물 등등이 가교제로서 사용되는 열경화성 수지가 바람직하다.

- 제1 및 제2 산소 배리어층 -

산소가 열 가역 기록층으로 들어가는 것을 방지하는 것에 의해 제1 및 제2 열 가역 기록층에 포함된 류코 염료의 광 저하를 방지하기 위해, 제1 및 제2 열 가역 기록층 위와 아래에 제1 및 제2 산소 배리어층을 제공하는 것이 바람직하다. 즉, 지지 부재와 제1 열 가역 기록층 사이에 제1 산소 배리어층을 제공하고 제2 열 가역 기록층 위에 제2 산소 배리어층을 제공하는 것이 바람직하다.

- 보호층 -

본 발명의 열 가역 기록 매체는 열 가역 기록층을 보호하기 위해 열 가역 기록층 상에 보호층을 포함하는 것이 바람직하다. 보호층은 특별히 제한되지 않으며 목적에 따라 적절히 선택될 수도 있다. 보호층은 하나 이상의 층 상에 제공될 수도 있다. 보호층은 노출된 최표면(outermost surface) 상에 제공되는 것이 바람직하다.

- 자외선 흡수층 -

본 발명에서는, 열 가역 기록 매체의 류코 염료가 자외선으로 인해 착색되는 것을 방지하고 일부가 광 저하로 인해 소거되지 않는 것을 방지하기 위해, 열 가역 기록 매체의 지지 부재 측과는 반대의 열 가역 기록 매체의 측 상에 자외선 흡수층을 제공하는 것이 바람직하다. 자외선 흡수층의 제공은 기록 매체의 내광성(light resistance)을 향상시킬 것이다. 자외선 흡수층이 390 nm 이하의 자외선을 흡수하도록 자외선 흡수층의 두께를 적절히 선택하는 것이 바람직하다.

- 중간층 -

본 발명에서는, 열 가역 기록층과 보호층 사이의 접착성을 향상시키기 위해, 보호층에 의한 도포로 인한 열 가역 기록층의 특성의 변화를 방지하기 위해, 그리고 보호층의 첨가제가 열 가역 기록층 안으로 이동하는 것을 방지하기 위해, 열 가역 기록층과 보호층 사이에 중간층을 제공하는 것이 바람직하다. 중간층의 제공은 발색된 이미지의 보존성을 향상시킬 것이다.

- 언더코트층 -

본 발명에서는, 가해진 열의 유효한 활용에 기초하여 더 높은 감도를 제공하기 위해, 또는 지지 부재와 열 가역 기록층 사이의 접착성을 향상시키고 기록층 재료의 지지 부재 안으로의 침투를 방지하기 위해, 열 가역 기록층과 지지층 사이에 언더코트층을 제공하는 것이 가능하다.

언더코트층은 적어도 중공 입자를 포함하고, 바인더 수지를 포함하고, 그리고 필요에 따라 다른 성분을 더 포함한다.

- 이면층 -

본 발명에서는, 열 가역 기록 매체의 컬링 및 대전(charge buildup)을 방지하고 운반 편의성을 향상시키기 위해, 열 가역 기록층이 제공되는 지지층의 측과는 반대의 지지층의 측 상에 이면층을 제공하는 것이 가능하다.

이면층은 바인더 수지를 포함하고, 필요에 따라, 충전제, 도전성 충전제, 윤활제, 및 착색 안료와 같은 다른 성분을 더 포함한다.

- 접착층 또는 점착층 -

본 발명에서는, 열 가역 기록층이 형성되는 지지 부재의 표면과는 반대의 지지 부재의 표면 상에 접착층 또는 점착층을 제공하는 것에 의해 열 가역 기록 라벨을 제공하는 것이 가능하다. 접착층 또는 점착층의 재료는 일반적으로 사용되는 재료일 수도 있다.

<이미지 기록/이미지 소거 메커니즘>

이미지 기록/이미지 소거 메커니즘은 열에 의해 색조를 가역적으로 변화시키는 모드이다. 이 모드는 류코 염료 및 가역성 현색제(이하, "현색제"로 칭해질 수도 있음)에 의해 구성된다. 이 모드에서는, 색조가 투명한 상태와 열에 의해 발색된 상태 사이에서 가역적으로 변한다.

도 3a은, 류코 염료 및 현색제가 포함된 수지로 이루어진 열 가역 기록층을 포함하는 열 가역 기록 매체의 온도 대 색상의 광학적 농도 변화의 예시적인 곡선을 도시한다. 도 3b는 열 가역 기록 매체의 발색 및 소색 메커니즘을 도시하는데, 열 가역 기록 매체의 투명 상태와 발색된 상태는 열에 의해 서로 가역적으로 변한다.

먼저, 최초 소색된 상태(A)에 있는 기록층이 승온됨에 따라, 용융 온도(T1)에서 류코 염료와 현색제가 용융하여 서로 혼합되고, 그 층은 발색하여 용융 발색된 상태(B)로 된다. 용융 발색된 상태(B)로부터 그 층을 급냉하는 것에 의해, 그 층을 발색된 상태로 유지하면서 그 층을 실온까지 냉각시키는 것이 가능하고, 그로 인해 그 층을 발색 상태가 안정화된 고정된 발색 상태(C)로 가져가게 된다. 이 발색 상태가 획득될 수 있는지 또는 없는지의 여부는 용융 발색된 상태로부터 온도를 낮추는 온도 저하 속도에 의존한다. 서냉을 통해, 온도를 낮추는 프로세스에서 소색이 발생하고, 그로 인해 초기 상태와 동일한 소색 상태(A)를 가져오거나, 또는 급냉에 의해 획득된 발색 상태(C)의 농도보다 상대적으로 농도가 더 낮은 상태를 가져오게 된다. 그 층이 발색된 상태(C)로부터 다시 승온되는 경우, 발색이 발생하는 온도보다 낮은 온도(T2)에서 소색이 발생한다(D에서 E). 그 층이 이 상태로부터 냉각되는 경우, 그 층은 초기 상태와 동일한 소색 상태(A)로 되돌아간다.

용융 상태로부터 냉각하는 것에 의해 획득되는 발색 상태(C)는, 류코 염료 분자와 현색제 분자가 혼합되어 접촉 반응을 야기할 수 있는 상태이고, 이 상태에서는 류코 염료 분자와 현색제 분자는 종종 고체 상태를 형성한다. 이 상태에서, 류코 염료와 현색제의 용융된 혼합물(즉, 발색된 혼합물)은 발색 상태를 유지하면서 결정화된다. 이 상태가 형성되는 경우, 발색은 안정화되었다고 생각될 수 있다. 한편, 소색 상태는, 류코 염료와 현색제가 상분리되어 있는 상태이다. 이 상태는, 적어도 하나의 화합물의 분자가 응집하여 도메인을 형성하거나 또는 결정화하는 상태이고, 류코 염료 및 현색제가 응집 또는 결정화를 통해 서로 별개로 안정화되는 상태인 것으로 생각된다. 많은 경우에서, 이와 같이, 류코 염료와 현색제가 상분리되고 현색제가 결정화하는 경우 더 완전한 소색이 발생한다.

용융 상태로부터의 서냉에 의한 소색 및 도 3에 도시된 발색 상태로부터 승온에 의한 소색 양자에서, 응집 구조는 온도(T2)에서 변하고, 현색제의 상분리 또는 결정화가 발생한다.

또한, 도 3a에서, 기록층이 용융 온도(T1) 이상의 온도(T3)로 반복적으로 승온된 이후, 소거 온도로 가열되는 것에 의해 소거될 수 없는 소거 에러를 야기할 수도 있다. 이것은, 현색제가 열적으로 분해되어 응집가능하거나 또는 결정화가능하기가 쉽지 않게 되고 그로 인해 류코 염료로부터 쉽게 분리될 수 없기 때문인 것으로 생각된다. 반복으로 인한 열 가역 기록 매체의 저하를 방지하기 위해, 열 가역 기록 매체를 가열할 때 도 3a에 도시된 용융 온도(T1)와 온도(T3) 사이의 차이를 작게 만드는 것이 좋을 수도 있다. 이것은 반복으로 인한 열 가역 기록 매체의 열화의 방지를 실현할 수 있다.

도 4는 본 발명의 예시적인 이미지 프로세싱 장치를 도시하는 개략도이다. 이미지 프로세싱 장치는 레이저 발진기(1), 콜리메이터 렌즈(2), 초점 위치 제어 메커니즘(3), 및 주사 유닛(5)을 포함한다. 도 4에서, 참조 부호 6은 보호 유리를 나타낸다.

레이저 발진기(1)는 높은 광 강도 및 높은 지향성을 갖는 레이저 광을 획득하는 데 필요하다. 광학적 경로 방향의 광의 빔만이 선택적으로 증폭되는 것에 의해, 지향성을 향상시켰고 출력 미러로부터 레이저 광으로서 출사된다.

주사 유닛(5)은 검류계(4) 및 검류계(4) 상에 장착된 미러(4A)를 포함한다. 검류계(4) 상에 장착되는 X축 방향과 Y축 방향의 2개의 미러(4A)는, 고속으로 회전되는 동안 레이저 발진기(1)에 의해 출력되는 레이저 광을 주사하는 것에 의해, 열 가역 기록 매체(7) 상으로의 이미지 기록 및 이미지 소거를 수행한다.

전원 제어 유닛은 레이저 매체를 여기시키도록 구성된 광원 구동 전원, 검류계에 대한 구동 전원, 펠티에(Peltier) 디바이스와 같은 냉각용 전원, 전체 이미지 프로세싱 장치를 제어하도록 구성된 제어 유닛 등등을 포함한다.

프로그램 유닛은, 이미지 기록 또는 소거를 실현하기 위해, 터치 패널 입력 또는 키보드 입력에 의해, 레이저 광 강도 및 레이저 주사 속도와 같은 조건을 입력하는 것, 및 기록될 문자 등등을 생성하고 편집하는 것을 허용하는 유닛이다.

레이저 조사 유닛, 즉 이미지 기록/소거 헤드는 이미지 프로세싱 장치 상에 장착된다. 또한, 이미지 프로세싱 장치는 열 가역 기록 매체에 대한 대한 운반 부재(conveying member) 및 그 제어 유닛, 모니터 유닛(터치 패널) 등등을 포함한다.

본 발명의 이미지 소거 장치는 열 가역 기록 매체로부터 이미지, 예컨대 판지 박스 및 플라스틱 컨테이너와 같은 운송 컨테이너 상에 부착된 라벨을 무접촉 방식으로 반복적으로 소거할 수 있다. 그러므로, 본 발명의 이미지 소거 장치는 물류 시스템에서 바람직하게 사용될 수 있다. 이 경우, 벨트 컨베이어 상에 설치된 판지 박스 또는 플라스틱 컨테이너를 이동시키는 동안 라벨에 이미지를 기록하거나 또는 라벨로부터 이미지를 소거하는 것이 가능하고, 또한 운송(shipping)에 필요한 시간을 감소시키는 것이 가능한데, 그 이유는, 라인을 정지시킬 필요가 없기 때문이다. 또한, 라벨이 부착된 판지 박스 및 플라스틱 컨테이너는 라벨을 떼낼 필요가 없기 때문에 이들을 재활용하는 것에 의해, 판지 박스 및 플라스틱 컨테이너를 이미지 소거 및 이미지 기록으로 다시 가져가는 것이 가능하다.

실시예

본 발명의 실시예가 하기에 설명될 것이다. 그러나, 본 발명은 어떤 식으로든 이들 실시예로 제한되는 것은 아니다.

(제조예 1)

<열 가역 기록 매체의 제조>

열로 인해 색조가 가역적으로 변하는 열 가역 기록 매체가 하기에 설명되는 방법에 따라 제조되었다.

- 지지 부재 -

지지 부재로서, 125 ㎛의 평균 두께를 갖는 백색 폴리에스테르 필름(Teijin DuPont Films Japan Limited에 의해 제조된 TETORON(등록 상표) FILM U2L98W)이 준비되었다.

- 제1 산소 배리어층의 형성 -

우레탄계 접착제(Toyo-Morton, Ltd.에 의해 제조된 TM-567), 이소시아네이트(Toyo-Morton, Ltd.에 의해 제조된 CAT-RT-37), 및 에틸아세테이트(5질량부)를 잘 교반하여 산소 배리어층 도포액을 준비하였다.

다음에, 실리카 증착 PET 필름(Mitsubishi Plastics, Inc.에 의해 제조된 TECHBARRIER HX: 0.5mL/m2/일(day)/Mpa)을 산소 배리어층 도포액으로 와이어 바(wire bar)를 이용하여 도포하고, 80 ℃에서 1분간 가열건조하였다. 이 산소 배리어층이 부착된 실리카 증착 PET 필름을 지지 부재 상에 부착하고 50 ℃에서 24시간 동안 가열하여 12 ㎛의 두께를 갖는 제1 산소 배리어층을 형성하였다.

- 언더코트층 -

스티렌 부타디엔계 공중합체(Nippon A&L Inc.에 의해 제조된 PA-9159)(30 질량부), 폴리비닐 알콜 수지(Kuraray Co., Ltd.에 의해 제조된 POVAL PVA103)(12 질량부), 중공 입자(Matsumoto Yushi-Seiyaku Co., Ltd.에 의해 제조된 MICROSPHERE R-300)(20 질량부), 물(40 질량부)가 함께 첨가되어 이들이 균일한 상태로 될 때까지 1시간 동안 교반하여, 언더코트층 도포액을 조제하였다.

다음에, 획득된 언더코트층 도포액을 와이어 바를 이용하여 지지체에 도포하고, 80 ℃에서 2분 동안 가열 건조하여, 20 ㎛의 평균 두께를 갖는 언더코트층을 형성하였다.

- 열 가역 기록층의 형성 -

하기의 구조식 (1)에 의해 표현되는 가역성 현색제(5 질량부), 하기의 구조식 (2) 및 (3)에 의해 표현되는 2종류의 소색 촉진제(각각 0.5 질량부), 아크릴폴리머 50질량% 용액(수산기가=200 mgKOH/g)(10 질량부), 및 메틸에틸케톤(80 질량부)이 볼 밀을 이용하여 평균 입경이 약 1 ㎛가 될 때까지 분쇄분산되었다.

<구조식 (1)>

<구조식 (2)>

<구조식 (3)>

C₁₇H₃₅CONHC₁₈H₃₇

다음에, 가역성 현색제가 분쇄되어 분산된 분산액에, 류코 염료로서의 2-아닐로-3-메틸-6 디부틸아미노플루오란(1 질량부), 이소시아네이트(Nippon Polyurethane Industry Co., Ltd.에 의해 제조된 CORONATE HL)(5 질량부), 광열변환 재료로서의 산화텅스텐 분산액(Sumitomo Metal Mining, Co., Ltd.에 의해 제조됨)(1.4 질량부)이 첨가되고 잘 교반되어, 열 가역 기록층 도포액을 조제하였다.

획득된 열 가역 기록층 도포액을 와이어 바를 이용하여 제1 산소 배리어층에 도포하고, 100 ℃에서 2분간 건조하고, 이 이후, 60 ℃에서 24시간 동안 경화시켜, 12.0 ㎛의 두께를 갖는 열 가역 기록층을 형성하였다.

- 제2 산소 배리어층의 형성 -

제1 산소 배리어층과 동일한 산소 배리어층이 부착된 실리카 증착 PET 필름을 지지 부재 상에 부착하고 50 ℃에서 24시간 동안 가열하여 12 ㎛의 두께를 갖는 제2 산소 배리어층을 형성하였다.

- 자외선 흡수층의 형성 -

자외선 흡수 폴리머 40질량% 용액(Nippon Shokubai Co., Ltd.에 의해 제조된 UV-G300)(10 질량부), 이소시아네이트(Nippon Polyurethane Industry Co., Ltd.에 의해 제조된 CORONATE HL)(1.5 질량부), 및 메틸에틸케톤(12 질량부)이 함께 첨가되고 잘 교반되어, 자외선 흡수층 도포액을 조제하였다.

다음에, 자외선 흡수층 도포액을 와이어 바를 이용하여 열 가역 기록층에 도포하고, 90 ℃에서 1분동안 가열 건조하고, 이 이후, 60 ℃에서 24시간 동안 가열하여, 1 ㎛의 두께를 갖는 자외선 흡수층을 형성하였다.

- 이면층의 형성 -

펜타에리스리톨 헥사아클릴레이트(Nippon Kayaku Co., Ltd.에 의해 제조된 KAYARAD DPHA)(7.5 질량부), 우레탄 아크릴레이트 올리고머(Negami Chemical Industrial Co., Ltd.에 의해 제조된 ARTRESIN UN-3320HA)(2.5 질량부), 침상 도전성 산화티탄(Ishihara Sangyo Kaisha Ltd.에 의해 제조된 FT-3000, 장축=5.15 ㎛, 단축=0.27 ㎛, 구성: 안티몬 도핑 산화주석으로 피복된 산화티탄)(2.5 질량부), 광중합 개시제(Nihon Ciba-Geigy K.K.에 의해 제조된 IRGACURE 184)(0.5 질량부), 이소프로필 알콜(13 질량부)가 함께 첨가되고 볼 밀로 교반되어, 이면층 도포액을 조제하였다.

다음에, 이면층 도포액을 와이어 바를 이용하여 열 가역 기록층 등등이 형성되지 않은 지지층의 표면에 도포하고, 90 ℃에서 1분 동안 가열 건조하고, 이 이후, 80 W/cm의 자외선 램프로 가교시켜, 4 ㎛의 두께를 갖는 이면층을 형성하였다. 이렇게 하여, 제조예1의 열 가역 기록 매체가 제조되었다.

(실시예1)

제조예1의 열 가역 기록 매체가 사용되었고, 도 1에 도시된 바와 같이, 레이저 광원(11)으로서 광섬유 결합 LD(laser diode; 레이저 다이오드) 광원(IPG Photonics Corporation에 의해 제조된 PLD 60, 중심 파장: 974 nm, 최대 파워 출력: 60 W)을 배치하고, 빔을 평행광으로 조준하기 위해 광 섬유 직후에 콜리메이터 렌즈(12b)를 배치하고, 그리고 초점 거리 제어 유닛(16) 및 집광 렌즈(18)를 배치하는 것에 의해, 광학 시스템이 형성되었다. 이 이후, Cambridge Inc.에 의해 제조된 갈바노 스캐너 6230H를 이용하여 레이저 광을 주사하는 것에 의해 레이저 광으로 열 가역 기록 매체를 조사하도록 구성된 LD 마커 장치를 이용하여 이미지 프로세싱이 수행되었다.

<초기 설정>

열 가역 기록 매체는, 광학 헤드의 표면으로부터 열 가역 기록 매체까지의 워크 거리가 150 mm가 되도록 LD 마커 장치로 고정되었고, 빔 직경은, 열 가역 기록 매체 상에서 빔 직경이 최소가 되도록 초점 거리 제어 유닛(17)을 이용하여 조정되었다. 여기서, 워크 거리는, 레이저 광 출사 유닛의 레이저 광 출사면과 열 가역 기록 매체 사이의 거리를 의미한다.

열 가역 기록 매체의 50 mm×85mm 영역에 대해 재기록을 수행하기 위해, 바코드를 포함하는 이미지 정보, 6,000 mm/s의 주사 속도, 및 피크 파워 설정으로서 60 W 및 펄스 폭으로서 42%(즉, 열 가역 기록 매체 상에서의 파워 출력으로 변환되는 경우 23.9 W)의 조사 파워 설정이, 입력 설정 유닛의 정보 설정 유닛으로부터 이미지 기록 정보로서 입력되었다. 150 mm의 워크 거리는, 레이저 광 출사 유닛의 레이저 광 출사면과 열 가역 기록 매체 사이의 거리 정보로서 입력되었다. 또한, 45 mm×80mm의 영역, 3,300 mm/s의 주사 속도, 1.0 mm의 피치 폭 및 피크 파워 설정으로서 60 W 및 펄스 폭으로서 92%(즉, 열 가역 기록 매체 상에서의 파워 출력으로 변환되는 경우 52.4 W)의 조사 파워 설정이, 입력 설정 유닛으로부터 이미지 소거 정보로서 입력되었다. 이미지 소거 정보, 이미지 기록 정보, 및 거리 정보는, 이들이 하나의 제어 파일로 동작되도록, 정보 설정 유닛에 의해 입력되고 설정되었다.

주변 온도 센서로서, Semitec Corporation에 의해 제조된 서미스트 103ET-1이 사용되었다.

거리 센서로서, Panasonic Industrial Devices SUNX Co., Ltd.에 의해 제조된 거리 센서 HL-G112-A-C5가 사용되었다.

<이미지 소거>

이미지 소거 동안 주변 온도는 25 ℃였다. 주변 온도 센서 및 거리 센서 둘 다가 오프인 동안, 열 가역 기록 매체 상에서의 빔 직경이 6.0 mm이도록, 초점 거리 제어 유닛을 이용하여 워크 거리를 81 mm로 설정하는 것에 의해 소거가 수행되었다. 이미지 소거에 대해 걸린 시간은 1.14초였다.

<이미지 기록>

이미지 소거 동안 주변 온도는 25 ℃였다. 주변 온도 센서 및 거리 센서 둘 다가 오프인 동안, 열 가역 기록 매체 상에서의 빔 직경이 0.48 mm인 상태로 기록이 수행되었다. 이미지 기록 단독에 대해 걸린 시간은 0.48 mm였다.

<이미지 프로세싱>

실시예1에서, 이미지 소거 단계의 개시로부터 이미지 기록 단계의 종료까지의 재기록 시간은 1.75초였다.

하기의 방식에 따라 바코드 이미지가 형성된 실시예1의 열 가역 기록 매체에 대해 바코드 등급 평가가 수행되었다. 결과는 표 1에 나타내어진다.

<바코드 이미지 등급 평가>

바코드 이미지 등급 평가는 Webscan Inc.에 의해 제조된 바코드 검증기 TRUCHECK TC401RL를 이용한 측정에 의해 획득될 값이다. 이를 통해, ISO-15416 표준을 준수하는 방법에 따라 바코드 품질이 측정되고 등급이 매겨진다. 등급은 A, B, C, D 및 F의 5 단계이다. 가장 좋은 등급은 A이고, 다음으로 좋은 것은 B이고, 그 다음은 C, D, 및 F이다. 등급 A 내지 C는 바코드 판독기의 판독가능성으로서 문제가 없는 레벨의 범위이다. 각각의 등급에는 레벨 등급이 또한 존재하는데, 등급 A는 3.5에서 4.0까지의, 등급 B는 2.5에서 3.4까지의, 등급 C는 1.5에서, 2.4까지의, 등급 D는 0.5에서 1.4까지의, 그리고 등급 F는 0.4 이하의 레벨 등급을 갖는다. 등급 D에서는, 불량한 판독 능력을 갖는 바코드 판독기에 의해 바코드가 판독될 수 없게 될 경우가 드물게 발생할 것이다. 등급 F에서는, 바코드가 판독될 수 없게 될 경우가 종종 발생할 것이다. 따라서, 바코드 판독기를 이용한 안정적인 판독가능성을 보장하기 위해서는, 바코드의 등급은 C 이상이 바람직하다.

(실시예2)

실시예1과는 달리 매체 위치가 147 mm의 워크 거리에 설정된 것을 제외하면, 실시예1과 동일한 조건 하에서 이미지 기록이 수행되었고, 바코드 등급 평가가 수행되었다. 결과는 표 1에 나타내어진다.

(실시예3)

실시예1과는 달리 매체 위치가 153 mm의 워크 거리에 설정된 것을 제외하면, 실시예1과 동일한 조건 하에서 이미지 기록이 수행되었고, 바코드 등급 평가가 수행되었다. 결과는 표 1에 나타내어진다.

(실시예4)

실시예1과는 달리 매체 위치가 154 mm의 워크 거리에 설정된 것을 제외하면, 실시예1과 동일한 조건 하에서 이미지 기록이 수행되었고, 바코드 등급 평가가 수행되었다. 결과는 표 1에 나타내어진다.

(실시예5)

실시예4와는 달리 거리 센서가 온으로 설정된 것을 제외하면, 실시예4와 동일한 조건 하에서 이미지 기록이 수행되었고, 바코드 등급 평가가 수행되었다. 결과는 표 1에 나타내어진다.

(실시예6)

실시예1과는 달리 주변 온도가 20 ℃로 설정된 것을 제외하면, 실시예1과 동일한 조건 하에서 이미지 기록이 수행되었고, 바코드 등급 평가가 수행되었다. 결과는 표 1에 나타내어진다.

(실시예7)

실시예1과는 달리 주변 온도가 30 ℃로 설정된 것을 제외하면, 실시예1과 동일한 조건 하에서 이미지 기록이 수행되었고, 바코드 등급 평가가 수행되었다. 결과는 표 1에 나타내어진다.

(실시예8)

실시예1과는 달리 주변 온도가 10 ℃로 설정된 것을 제외하면, 실시예1과 동일한 조건 하에서 이미지 기록이 수행되었고, 바코드 등급 평가가 수행되었다. 결과는 표 1에 나타내어진다.

(실시예9)

실시예8과는 달리 주변 온도 센서가 온으로 설정된 것을 제외하면, 실시예8과 동일한 조건 하에서 이미지 기록이 수행되었고, 바코드 등급 평가가 수행되었다. 결과는 표 1에 나타내어진다.

(실시예10)

실시예1과는 달리 매체 위치가 154 mm의 워크 거리에 설정되고 주변 온도가 10 ℃로 설정된 것을 제외하면, 실시예1과 동일한 조건 하에서 이미지 기록이 수행되었고, 바코드 등급 평가가 수행되었다. 결과는 표 1에 나타내어진다.

(실시예11)

실시예8과는 달리 거리 센서 및 주변 온도 센서가 온으로 설정된 것을 제외하면, 실시예10과 동일한 조건 하에서 이미지 기록이 수행되었고, 바코드 등급 평가가 수행되었다. 결과는 표 1에 나타내어진다.

(실시예12)

실시예1과는 달리, 이미지 소거 단계가 완료된 이후 이미지 기록 단계가 개시되도록, 정보 설정 유닛으로부터 입력 및 설정(이 설정에 의해, 이미지 소거 정보, 이미지 기록 정보, 및 거리 정보는 하나의 제어 파일로 동작하지 않을 것이고, 그로 인해 이미지 소거 단계를 하나의 제어 파일로 작동시키고, 이것이 완료된 이후, 이미지 기록 단계를 다른 제어 파일로 작동시키게 된다)이 이루어진 것을 제외하면, 실시예1과 동일한 조건하에서 이미지 기록이 수행되었다. 실시예1과 동일한 방식으로 바코드 등급 평가가 수행되었다. 결과는 표 1에 나타내어진다.

실시예12에서, 이미지 소거 단계의 개시로부터 이미지 기록 단계의 종료까지의 재기록 시간은 1.98초였다.

(비교예1)

실시예1과는 달리, 슬라이더에 의해 열 가역 기록 매체의 위치를 이동(이미지 소거 동안 81 mm, 이미지 기록 동안 150 mm)하는 것에 의해 빔 직경이 변경된 것을 제외하면, 실시예1과 동일한 조건 하에서 이미지 기록이 수행되었다. 실시예1과 동일한 방식으로 바코드 등급 평가가 수행되었다. 결과는 표 1에 나타내어진다.

비교예1에서, 이미지 기록 단계의 개시로부터 이미지 기록 단계의 종료까지의 재기록 시간은 3.54초였다.

표 1-1

표 1-2

* 프로세스 시간은, 물류 라인 상에서 사용되는 하나의 운송 컨테이너에 대한 이미지 재기록(이미지 소거 및 그 후 이미지 기록)을 수행하는 데 필요한 시간을 의미한다.

* 프로세싱되는 타겟의 수는, 1시간 내에 이미지 재기록이 수행될 수 있는 물류 라인 상에서 사용되는 운송 컨테이너의 수를 의미하고, 1,500 타겟/시간 이상을 필요로 한다.

표 1-1 및 표 1-2의 결과로부터, 매체 위치가 실시예2 및 실시예3에서와 같이 초점 거리로부터 ±3 mm 이내에 있었던 경우, 인쇄 품질의 확보를 통해 C 등급의 바코드 등급 평가가 보장될 수 있었다. 그러나, 매체 위치가 실시예4에서와 같이 초점 거리로부터 ±3 mm 이상이면, 바코드 등급 평가는 D 등급이었다. 매체 위치가 초점 거리로부터 ±3 mm 이상이었지만, 실시예5에서와 같이 거리 센서를 이용하여 거리 보정이 이루어진 경우, 바코드 등급 평가는 C 등급이었다. 매체 위치의 변동이 크게 될 경우, 거리 센서를 이용하여 거리 보정을 행하는 것이 바람직할 것이다.

25 ℃의 주변 온도에서 최적의 이미지 품질이 획득되도록 조정되는 경우, 온도가 실시예6 및 실시예7에서와 같이 25 ℃로부터 ±5 ℃ 이내에 있는 한, 이미지 품질 확보를 통해 C 등급의 바코드 등급 평가가 확보될 수 있다. 그러나, 주변 온도가 실시예8에서와 같이 크게 변하는 경우, 바코드 등급 평가는 D 등급이었다. 주변 온도가 크게 변하더라도, 실시예9에서와 같이 주변 온도 센서를 이용하여 온도 보정이 행해지면, 바코드 등급 평가는 C 등급이었다. 주변 온도의 변동이 큰 경우, 주변 온도 센서로 온도 보정을 행하는 것이 바람직할 것이다.

상기 결과로부터, 물류 라인 상에서 사용되는 운송 컨테이너 상에 열 가역 기록 매체를 부착하는 것에 의해 열 가역 기록 매체를 재기록하는 재기록 시스템에서 1,500개의 운송 컨테이너/시간 이상의 프로세스 용량에 대한 클라이언트의 요구를 달성하기 위해서는, 실시예1 내지 실시예11의 기술이 필요하고, 비교예1은 요구를 크게 충족하지 못한다는 것을 알 수 있었다.

다음에, 실시예1, 실시예12, 및 비교예1을 가지고 반복 재기록을 수행하였다. 100회의 반복 재기록마다 한 번씩 실시예1과 동일한 방식으로 바코드 판독가능성을 확인하였고, 바코드 등급 평가가 등급 D로 판명난 반복 회수를 측정하였다. 결과는 표 1-3에 도시된다.

표 1-3

(실시예13)

제조예1의 열 가역 기록 매체가 사용되었고, 도 1에 도시된 바와 같이, 레이저 광원(11)으로서 광섬유 결합 LD 광원(중심 파장: 976 nm, 최대 파워 출력: 100 W)을 배치하고, 빔을 평행광으로 조준하기 위해 광 섬유 직후에 콜리메이터 렌즈(12b)를 배치하고, 그리고 초점 거리 제어 유닛(16) 및 집광 렌즈(18)를 배치하는 것에 의해, 광학 시스템이 형성되었다. 이 이후, Cambridge Inc.에 의해 제조된 갈바노 스캐너 6230H를 이용하여 레이저 광을 주사하는 것에 의해 레이저 광으로 열 가역 기록 매체를 조사하도록 구성된 LD 마커 장치를 이용하여 이미지 프로세싱이 수행되었다.

<초기 설정>

열 가역 기록 매체의 20 mm×50mm 영역에 대해 재기록을 수행하기 위해, 각 변이 8 mm의 사이즈를 각각 가지며 5열(column) 2행(row)에 정렬된 10개의 솔리드 이미지를 포함하는 이미지 정보, 6,000 mm/s의 주사 속도, 및 0.25 mm의 피치 폭이 이미지 기록 정보로서 이미지 설정 유닛의 정보 설정 유닛으로부터 입력되었다. 150 mm의 워크 거리는, 레이저 광 출사 유닛의 레이저 광 출사면과 열 가역 기록 매체 사이의 거리 정보로서 입력되었다. 또한, 20 mm×50mm의 영역, 3,300 mm/s의 주사 속도, 및 1.5 mm의 피치 폭이 이미지 소거 정보로서 정보 설정 유닛으로부터 입력되었다. 이미지 소거 정보, 이미지 기록 정보, 및 거리 정보는, 이들이 하나의 제어 파일로 동작되도록, 정보 설정 유닛에 의해 입력되고 설정되었다.

<이미지 소거>

이미지 소거 동안 주변 온도는 25 ℃였다. 주변 온도 센서 및 거리 센서 둘 다가 오프인 동안, 열 가역 기록 매체 상에서의 빔 직경이 6.0 mm이도록, 초점 거리 제어 유닛을 이용하여 워크 거리를 81 mm로 설정하는 것에 의해 소거가 수행되었다.

레이저 광 파워 출력 제어의 경우, 조사 파워 설정으로서, 피크 파워는 100 W로 설정되었고, 펄스 폭은 83%(즉, 열 가역 기록 매체 상에서의 파워 출력으로 변환되는 경우 78.8 W)로 설정되었다.

<이미지 기록>

이미지 소거 동안 주변 온도는 25 ℃였다. 주변 온도 센서 및 거리 센서 둘 다가 오프인 동안, 열 가역 기록 매체 상에서의 빔 직경이 0.48 mm인 상태로 기록이 수행되었다. 이미지 기록 단독에 대해 걸린 시간은 0.48 mm였다. 레이저 광 파워 출력 제어의 경우, 조사 파워 설정으로서, 피크 파워는 30 W로 설정되었고, 펄스 폭은 78%(즉, 열 가역 기록 매체 상에서의 파워 출력으로 변환되는 경우 23.8 W)로 설정되었다.

실시예13의 10개의 솔리드 이미지의 반복 재기록이 수행되었다. 300회, 1,000회, 및 3,000회의 반복 횟수에서 미소거 농도가 측정되었고, 0.02 이상의 미소거 양으로 나타난 솔리드 이미지의 수가 측정되었다. 결과는 표 2에 나타내어진다.

(실시예14)

실시예13과는 달리 조사 파워 설정으로서 피크 파워가 60 W로 설정되었고 펄스 폭이 39%(즉, 열 가역 기록 매체 상에서의 파워 출력으로 변환되는 경우 23.9 W)로 설정된 것을 제외하면, 실시예13과 동일한 방식으로 10개의 솔리드 이미지의 반복적 재기록이 수행되었다. 300회, 1,000회, 및 3,000회의 반복 횟수에서 미소거 농도가 측정되었고, 0.02 이상의 미소거 양으로 나타난 솔리드 이미지의 수가 측정되었다. 그 결과는 표 2에 도시된다.

(비교예2)

실시예13과는 달리 조사 파워 설정으로서 피크 파워가 100 W로 설정되었고 펄스 폭이 23%(즉, 열 가역 기록 매체 상에서의 파워 출력으로 변환되는 경우 23.4 W)로 설정된 것을 제외하면, 실시예13과 동일한 방식으로 10개의 솔리드 이미지의 반복적 재기록이 수행되었다. 300회, 1,000회, 및 3,000회의 반복 횟수에서 미소거 농도가 측정되었고, 0.02 이상의 미소거 양으로 나타난 솔리드 이미지의 수가 측정되었다. 그 결과는 표 2에 도시된다.

표 2

<이미지 소거 단계의 종료로부터 이미지 기록 단계의 개시까지의 시간의 변화에 대한 조사 에너지 대 이미지 농도 관계>

레이저 광원(11)으로서 IPG Photonics Corporation에 의해 제조된 광섬유 결합 LD(레이저 다이오드) 광원 PLD 60(중심 파장: 974 nm, 최대 파워 출력: 60 W)을 배치하고, 빔을 평행광으로 조준하기 위해 광 섬유 직후에 콜리메이터 렌즈(12b)를 배치하고, 그리고 초점 거리 제어 유닛 및 집광 렌즈를 배치하는 것에 의해, 광학 시스템이 형성되었다. 이 이후, Cambridge Inc.에 의해 제조된 갈바노 스캐너 6230H를 이용하여 레이저 광을 주사하는 것에 의해 레이저 광으로 열 가역 기록 매체를 조사하도록 구성된 LD 마커 장치를 이용하여 이미지 프로세싱이 수행되었다.

열 가역 기록 매체는, 레이저 광 출사 유닛(광학 헤드)의 레이저 광 출사면으로부터 열 가역 기록 매체까지의 워크 거리가 150 mm가 되도록 LD 마커 장치로 고정되었고, 빔 직경은, 열 가역 기록 매체 상에서 빔 직경이 최소가 되도록 초점 거리 제어 유닛을 이용하여 조정되었다.

열 가역 기록 매체의 50 mm×85mm 영역에 대해 재기록을 수행하기 위해, 바코드를 포함하는 이미지 정보, 6,000 mm/s의 주사 속도, 및 42%의 조사 파워(즉, 열 가역 기록 매체 상에서의 파워 출력으로 변환되는 경우 23.9 W)가, 이미지 기록 정보로서 입력 설정 유닛의 정보 설정 유닛으로부터 입력되었다. 레이저 광 출사 유닛의 레이저 광 출사면과 열 가역 기록 매체 사이의 거리 정보로서 150 mm의 거리가 입력되었다. 또한, 45 mm×80mm의 영역, 3,300 mm/s의 주사 속도, 1.0 mm의 피치 폭, 및 92%의 조사 파워(즉, 열 가역 기록 매체 상에서의 파워 출력으로 변환되는 경우 52.4 W)가, 이미지 소거 정보로서 입력 설정 유닛으로부터 입력되었다. 이미지 소거 정보, 이미지 기록 정보, 및 거리 정보는, 이들이 하나의 제어 파일로 동작되도록, 입력되고 설정되었다.

제조예1의 열 가역 기록 매체에 대해, 열 가역 기록 매체의 9 mm×9 mm 영역이 소거되었고, 이 이후, 이미지 소거 단계의 종료로부터 이미지 기록 단계의 개시까지의 시간을 변경시키는 것에 의해, 중심이 소거된 영역의 중심과 일치하는 8 mm×8 mm 솔리드 이미지가 기록되었다. 그 다음, 반사 농도계(reflection densitometer)(X-Rite Inc.에 의해 제조된 X-RITE 939)를 이용하여 이미지 농도가 측정되었다.

이미지 소거를 수행하지 않고 기록된 8 mm×8 mm 솔리드 이미지의 이미지 농도도 반사 농도계(X-Rite Inc.에 의해 제조된 X-RITE 939)를 이용하여 또한 측정되었다. 결과는 도 8에 도시된다. 도 8의 가장 오른쪽 필드 상의 "초 단위"에서의 값은 이미지 소거로부터 이미지 기록까지의 시간을 나타낸다.

도 8의 결과로부터, 이미지 소거 단계의 종료로부터 이미지 기록 단계의 개시까지의 시간(즉, 이미지 소거로부터 이미지 기록까지의 시간)이 더 길수록(예를 들면, 400 ms 이상, 또는 600 ms 이상), 포화 농도는 더 높아질 것이고, 그로 인해, 충분한 이미지 농도(예를 들면, 1.5)가 확보될 수 있는 조사 에너지 레벨의 범위를 향상시키게 된다는 것을 알 수 있었다.

(실시예15)

다음에, 도 9a에 도시된 이미지 패턴에 관해, 도 9d에 도시된 이미지 소거 순서로 1,100 ms의 시간에 걸쳐 이미지 소거가 수행되었고, 100 ms 이후에, 도 9g에 도시된 기록 순서 [(1) 내지 (11)]로 600 ms에 걸쳐 이미지 기록이 수행되었다. 이 때, 물류 라인 상에서 사용되는 운송 컨테이너 상에 열 가역 기록 매체를 부착하는 것에 의해 열 가역 기록 매체를 재기록하는 재기록 시스템의 스루풋은 1,500개의 운송 컨테이너/시간(즉, 운송 컨테이너 당 2.4초 안에 재기록이 완료됨)이었다. 도 9d 내지 도 9n에서, 원으로 둘러싸인 부분은 이미지 기록을 나타내고, 화살표와 함께 프레임으로 둘러싸인 부분은 이미지 소거를 나타낸다.

다음에, 실시예15에서 획득된 이미지의 이미지 농도 및 반복 내구성이 하기에 설명된 방식으로 평가되었다. 결과는 표 3에 나타내어진다.

<이미지 농도>

기록된 이미지 농도는 반사 농도계(reflection densitometer)(X-Rite Inc.에 의해 제조된 X-RITE 939)를 이용하여 측정되었다. 열 가역 기록 매체 상의 모든 솔리드 필 이미지의 이미지 농도가 측정되었고, 최악의 값이 측정 값으로서 활용되었고 다음의 기준에 기초하여 평가되었다.

[평가 기준]

A: 양호(1.5 이상의 이미지 농도)

B: 불량(1.5 미만의 이미지 농도)

<반복 내구성>

이미지 기록 및 이미지 소거의 세트가 1,000회 반복된 때의 미소거 농도(소거 후 농도 - 배경 농도)가 반사 농도계(X-Rite Inc.에 의해 제조된 X-RITE 939)를 이용하여 측정되었다. 열 가역 기록 매체 상의 모든 소거된 솔리드 필 이미지 부분이 측정되었고, 최악의 값이 측정 값으로서 활용되었고 다음의 기준에 기초하여 평가되었다. "배경 농도"는 최초 이미지 농도를 의미한다.

[평가 기준]

A: 양호(0.02 미만의 미소거 농도(소거 후 농도 - 배경 농도))

B: 불량(0.02 이상의 미소거 농도(소거 후 농도 - 배경 농도))

(실시예 16)

실시예15와는 달리 이미지 소거로부터 이미지 기록까지의 시간이 500 ms로 설정된 것을 제외하면, 실시예15와 동일한 조건 하에서 이미지 농도 및 반복 내구성이 평가되었다. 결과는 표 3에 나타내어진다.

(비교예3)

실시예15와는 달리 기록 순서가 도 9g의 [(1) 내지 (11)]에서 도 9h의 [(1) 내지 (11)]로 변경된 것을 제외하면, 실시예15와 동일한 조건 하에서 이미지 농도 및 반복 내구성이 평가되었다. 결과는 표 3에 나타내어진다.

(실시예17)

실시예15와는 달리 도 9b의 이미지 패턴이 사용되었고 기록 순서가 도 9g의 [(1) 내지 (11)]에서 도 9i의 [(1) 내지 (11)]로 변경된 것을 제외하면, 실시예15와 동일한 조건 하에서 이미지 농도 및 반복 내구성이 평가되었다. 결과는 표 3에 나타내어진다.

(비교예4)

실시예15와는 달리 도 9b의 이미지 패턴이 사용되었고 기록 순서가 도 9g의 [(1) 내지 (11)]에서 도 9j의 [(1) 내지 (11)]로 변경된 것을 제외하면, 실시예15와 동일한 조건 하에서 이미지 농도 및 반복 내구성이 평가되었다. 결과는 표 3에 나타내어진다.

(실시예18)

실시예15와는 달리 도 9a에 도시된 이미지 패턴에 대해, 소거 순서는 도 9e의 [(1) 내지 (6)]에 나타내어진 것이었고 기록 순서는 도 9k의 [(1) 내지 (6)]에 나타내어진 것이었다는 것을 제외하면, 실시예15와 동일한 조건 하에서 이미지 농도 및 반복 내구성이 평가되었다. 결과는 표 3에 나타내어진다.

(실시예19)

실시예15와는 달리 도 9a에 도시된 이미지 패턴에 대해, 소거 순서는 도 9e의 [(1) 내지 (6)]에 나타내어진 것이었고 기록 순서는 도 9l의 [(1) 내지 (6)]에 나타내어진 것이었다는 것을 제외하면, 실시예15와 동일한 조건 하에서 이미지 농도 및 반복 내구성이 평가되었다. 결과는 표 3에 나타내어진다.

(실시예20)

실시예15와는 달리 도 9a에 도시된 이미지 패턴에 대해, 소거 순서는 도 9f의 [(1) 내지 (6)]에 나타내어진 것이었고 기록 순서는 도 9k의 [(1) 내지 (6)]에 나타내어진 것이었다는 것을 제외하면, 실시예15와 동일한 조건 하에서 이미지 농도 및 반복 내구성이 평가되었다. 결과는 표 3에 나타내어진다.

(비교예5)

실시예15와는 달리 도 9a에 도시된 이미지 패턴에 대해, 소거 순서는 도 9f의 [(1) 내지 (6)]에 나타내어진 것이었고 기록 순서는 도 9l의 [(1) 내지 (6)]에 나타내어진 것이었다는 것을 제외하면, 실시예15와 동일한 조건 하에서 이미지 농도 및 반복 내구성이 평가되었다. 결과는 표 3에 나타내어진다.

(실시예21)

실시예15와는 달리 도 9c에 도시된 이미지 패턴에 대해, 소거 순서는 도 9f의 [(1) 내지 (6)]에 나타내어진 것이었고 기록 순서는 도 9m의 [(1) 내지 (6)]에 나타내어진 것이었다는 것을 제외하면, 실시예15와 동일한 조건 하에서 이미지 농도 및 반복 내구성이 평가되었다. 결과는 표 3에 나타내어진다.

(비교예6)

실시예15와는 달리 도 9c에 도시된 이미지 패턴에 대해, 소거 순서는 도 9f의 [(1) 내지 (6)]에 나타내어진 것이었고 기록 순서는 도 9n의 [(1) 내지 (6)]에 나타내어진 것이었다는 것을 제외하면, 실시예15와 동일한 조건 하에서 이미지 농도 및 반복 내구성이 평가되었다. 결과는 표 3에 나타내어진다.

표 3

표 3의 결과로부터, 이미지 농도 및 반복 내구성에서, 실시예15 내지 실시예21이 비교예3 내지 비교예6보다 더 우수하다는 것을 알 수 있었다.

산업상 이용가능성

본 발명의 이미지 프로세싱 장치는 열 가역 기록 매체에 대한 이미지 재기록(이미지 소거 및 그 후 이미지 기록)이 하나의 장치로 수행되는 것을 가능하게 하고, 또한 고속의 이미지 재기록을 가능하게 한다. 하나의 이미지 프로세싱 장치로 이미지 재기록을 실현할 수 있는 시스템을 구성하는 것에 의해 2개의 장치, 즉 이미지 소거 장치 및 이미지 기록 장치를 하나의 장치로 감소시킴으로써, 장치 자체의 비용 및 공간을 절약하는 것이 가능해지고, 이미지 프로세싱 장치를 제어하도록 구성된 시스템(컨베이어 등등)을 단순화하는 것에 의해, 비용을 절감하는 것, 및 이미지 소거 장치로부터 이미지 기록 장치로 이동하는 데 걸리는 시간 및 이미지 기록 장치 위치에서의 정지 시간을 제거하는 것에 의해 이미지 재기록을 고속으로 실현하는 것이 또한 가능해진다.

이미지 기록 단계로부터 이미지 소거 단계로의 고속 전환에 기인하는 이미지 소거 직후의 열 축적 상태에서 이미지 기록을 수행하는 것에 의해, 이미지 기록 동안 조사 파워 설정이 낮은 경우에도 색을 발색시키는 것, 및 열 가역 기록 매체에 대한 손상을 감소시켜 반복 내구성을 향상시키는 것이 가능해지고, 동시에, 조사 파워를 저레벨로 억제하는 것에 의해, 레이저 광원에 대한 부하를 감소시키는 것이 가능해지고, 이것은 장치의 수명을 향상시킨다.

정보 설정 유닛에 의해 설정된 이미지 소거 정보, 이미지 기록 정보, 및 거리 정보를 하나의 제어 파일로서 사용하는 것에 의해, 조건 설정 파일을 이미지 프로세싱 장치로 전송하는 데 걸리는 시간을 감소시키는 것, 이미지 재기록에 대해 걸리는 프로세스 시간을 감소시키는 것, 및 클라이언트의 요구를 충족할 수 있는 높은 속도로 이미지 재기록을 실현하는 것이 가능해진다.

그러므로, 본 발명의 이미지 프로세싱 장치는, 입장(admission) 티켓, 냉동 식품 컨테이너, 공업 제품, 및 각종 화학 컨테이너에 대한 스티커, 물류 관리, 생산 라인 관리 등등을 위한 큰 화면, 및 다양한 디스플레이에 대해 널리 사용될 수 있고, 물류 시스템, 배송 시스템, 공장 내에서의 라인 관리 시스템 등등에서의 사용에 특히 적합하다.

본 발명의 양태는, 예를 들면, 다음과 같다.

<1> 레이저 광으로 열 가역 기록 매체를 조사하여 열 가역 기록 매체를 가열하는 것에 의해, 자체적으로, 열 가역 기록 매체에 대한 이미지 소거 및 이미지 기록을 수행하도록 구성된 이미지 프로세싱 장치로서,

레이저 광을 출사하도록 구성된 레이저 광 출사 유닛;

<2> <1>에 따른 이미지 프로세싱 장치로서,

정보 설정 유닛에 의해 설정된 이미지 소거 정보, 이미지 기록 정보, 및 거리 정보가 하나의 제어 파일로서 사용된다.

<3> <1> 또는 <2>에 따른 이미지 프로세싱 장치로서,

초점 거리 제어 유닛은, 이미지 소거 동안 열 가역 기록 매체의 위치 앞의 위치가 초점 거리에 있도록 제어하기 위해 열 가역 기록 매체의 위치에서 디포커싱된다.

<4> <1> 내지 <3> 중 어느 하나에 따른 이미지 프로세싱 장치로서,

열 가역 기록 매체와 레이저 광 출사 유닛의 레이저 광 출사면 사이의 거리를 측정하도록 구성된 거리 측정 유닛을 더 포함하고,

정보 설정 유닛에 의해 설정된 거리 정보는 거리 측정 유닛에 의한 측정의 결과에 기초하여 수정된다.

<5> <1> 내지 <4> 중 어느 하나에 따른 이미지 프로세싱 장치로서,

열 가역 기록 매체의 온도 및 열 가역 기록 매체 주위의 주변 온도로 구성되는 그룹에서 선택된 적어도 한 온도를 측정하도록 구성된 온도 측정 유닛을 더 포함하고,

조사 에너지는 온도 측정 유닛에 의한 측정의 결과에 기초하여 제어된다.

<6> <1> 내지 <5> 중 어느 하나에 따른 이미지 프로세싱 장치로서,

레이저 광 출사 유닛은 펄스 길이 및 피크 파워에 기초하여 레이저 광의 파워 출력을 제어하고, 이미지 소거 동안의 피크 파워를 이미지 기록 동안의 피크 파워로부터 변경시킨다.

<7> <6>에 따른 이미지 프로세싱 장치로서,

이미지 소거 동안의 피크 파워는 이미지 기록 동안의 피크 파워보다 더 높다.

<8> <1> 내지 <7> 중 어느 하나에 따른 이미지 프로세싱 장치로서,

레이저 광 출사 유닛의 레이저 광원은 광섬유 결합 레이저이다.

<9> <1> 내지 <8> 중 어느 하나에 따른 이미지 프로세싱 장치로서,

출사될 레이저 광은 700 nm로부터 1,600 nm까지의 파장을 갖는다.

<10> <1> 내지 <5> 중 어느 하나에 따른 이미지 프로세싱 장치를 사용하는 이미지 프로세싱 방법으로서,

<11> <10>에 따른 이미지 프로세싱 방법으로서,

이미지 소거 단계가 수행된 이후의 이미지 기록 단계에서, 단일 라인의 묘화 이미지는 복수 라인의 묘화 이미지가 기록되기 이전에 완전히 기록된다.

<12> <10> 또는 <11>에 따른 이미지 프로세싱 방법으로서,

복수 라인의 묘화 이미지 중, 더 적은 수의 묘화 라인을 갖는 묘화 이미지가 이미지 기록 단계에서 먼저 기록된다.

<13> <10> 내지 <12> 중 어느 하나에 따른 이미지 프로세싱 방법으로서,

복수 라인의 묘화 이미지 중, 더 적은 면적을 갖는 묘화 이미지가 이미지 기록 단계에서 먼저 기록된다.

<14> <1> 내지 <5> 중 어느 하나에 따른 이미지 프로세싱 장치를 사용하는 이미지 프로세싱 방법으로서,

<15> <14>에 따른 이미지 프로세싱 방법으로서,

이미지 기록 단계가 수행되기 이전의 이미지 소거 단계에서, 이미지 기록 단계에서 복수 라인의 묘화 이미지가 기록될 영역은 완전히 소거되고, 이 이후, 이미지 기록 단계에서 단일 라인의 묘화 이미지가 기록될 영역은 완전히 소거된다.

<16> <14> 또는 <15>에 따른 이미지 프로세싱 방법으로서,

이미지 소거 단계에서는, 이미지 기록 단계에서 복수 라인의 묘화 이미지가 기록될 영역 중, 더 많은 수의 묘화 라인을 갖는 복수 라인의 묘화 이미지가 기록될 영역은 더 빨리 소거된다.

<17> <14> 내지 <16> 중 어느 하나에 따른 이미지 프로세싱 방법으로서,

이미지 소거 단계에서는, 이미지 기록 단계에서 복수 라인의 묘화 이미지가 기록될 영역 중, 더 큰 면적을 갖는 복수 라인의 묘화 이미지가 기록될 영역은 더 빨리 소거된다.

<18> <10> 내지 <17> 중 어느 하나에 따른 이미지 프로세싱 방법으로서,

이미지 소거 단계가 완료된 때로부터 이미지 기록 단계가 개시될 때까지의 시간은 400 ms 이상이다.

<19> 컨베이어 시스템으로서,

<1> 내지 <9> 중 어느 하나에 따른 이미지 프로세싱 장치; 및

<10> 내지 <18> 중 어느 하나에 따른 이미지 프로세싱 방법 중 적어도 하나를 포함하고,

이미지 프로세싱은 컨베이어 시스템으로부터의 정보에 기초하여 수행된다.

<20> <19>에 따른 컨베이어 시스템으로서,

컨베이어 시스템에서 재기록될 이미지 정보는 적어도 바코드 정보를 포함하고, 그리고

재기록 직후에, 바코드 판독이 수행된다.

참조 부호 리스트
1: 레이저 발진기
2: 콜리메이터 렌즈
3: 초점 거리 제어 메커니즘
4: 검류계
4A: 갈바노 미러
5: 주사 유닛
6: 보호 유리
10: 레이저 광
11: 레이저 광원
12b: 콜리메이터 렌즈
13: 갈바노 미러
15: 열 가역 기록 매체
16: 확산 렌즈(초점 거리 제어 유닛)
17: 렌즈 위치 제어 메커니즘
18: 집광 렌즈 시스템
19: 광학 헤드
100: 열 가역 기록 매체
101: 지지 부재 + 제1 산소 배리어층
102: 열 가역 기록층
103: 중간층
104: 제2 산소 배리어층
105: 중공층
106: 자외선 흡수층
201: 레이저 광 묘화 이미지
202: 레이저 광 묘화 이미지
211: 레이저 광 묘화 이미지
212: 레이저 광 묘화 이미지
221: 레이저 광 묘화 이미지
222: 레이저 광 묘화 이미지

Claims

레이저 광으로 열 가역 기록 매체를 조사하여 상기 열 가역 기록 매체를 가열하는 것에 의해, 자체적으로(by itself), 상기 열 가역 기록 매체에 대한 이미지 소거 및 이미지 기록을 수행하도록 구성된 이미지 프로세싱 장치로서,
상기 레이저 광을 출사하도록 구성된 레이저 광 출사 유닛;
상기 열 가역 기록 매체의 레이저 광 조사면 위에 상기 레이저 광을 주사하도록 구성된 레이저 광 주사 유닛;
상기 레이저 광 출사 유닛과 상기 레이저 광 주사 유닛 사이에 위치 이동가능 렌즈 시스템을 포함하며 상기 렌즈 시스템의 위치를 조정하는 것에 의해 상기 레이저 광의 초점 거리를 제어하도록 구성되는 초점 거리 제어 유닛; 및
입력되는 이미지 소거 정보, 이미지 기록 정보, 및 상기 열 가역 기록 매체와 상기 레이저 광 출사 유닛의 레이저 광 출사면 사이의 거리를 나타내는 거리 정보를 수신하여 설정하도록 구성된 정보 설정 유닛
을 포함하고,
이미지 소거 동안, 상기 초점 거리 제어 유닛은 상기 열 가역 기록 매체의 위치에서 디포커스하는 제어를 수행하고,
이미지 기록 동안, 상기 초점 거리 제어 유닛은 상기 열 가역 기록 매체의 위치가 초점 거리에 있도록 제어하며,
상기 정보 설정 유닛에 의해 설정된 상기 이미지 소거 정보에 기초한 이미지 소거가 완료된 직후에, 상기 이미지 기록 정보에 기초하여 이미지 기록이 수행되는 것인, 이미지 프로세싱 장치.
제1항에 있어서,
상기 정보 설정 유닛에 의해 설정된 상기 이미지 소거 정보, 상기 이미지 기록 정보, 및 상기 거리 정보는 하나의 제어 파일로서 사용되는 것인, 이미지 프로세싱 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 초점 거리 제어 유닛은, 이미지 소거 동안 상기 열 가역 기록 매체의 상기 위치 앞의 위치가 초점 거리에 있도록 제어하기 위해 상기 열 가역 기록 매체의 상기 위치에서 디포커스하는 것인, 이미지 프로세싱 장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 열 가역 기록 매체와 상기 레이저 광 출사 유닛의 상기 레이저 광 출사면 사이의 상기 거리를 측정하도록 구성된 거리 측정 유닛을 더 포함하고,
상기 정보 설정 유닛에 의해 설정된 상기 거리 정보는 상기 거리 측정 유닛에 의한 측정의 결과에 기초하여 수정되는 것인, 이미지 프로세싱 장치.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 열 가역 기록 매체의 온도 및 상기 열 가역 기록 매체 주위의 주변 온도로 구성되는 그룹에서 선택되는 적어도 한 온도를 측정하도록 구성된 온도 측정 유닛을 더 포함하고,
조사 에너지는 상기 온도 측정 유닛에 의한 측정의 결과에 기초하여 제어되는 것인, 이미지 프로세싱 장치.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 레이저 광 출사 유닛은 펄스 길이 및 피크 파워에 기초하여 상기 레이저 광의 파워 출력을 제어하고, 이미지 소거 동안의 피크 파워를 이미지 기록 동안의 피크 파워로부터 변경시키는 것인, 이미지 프로세싱 장치.
제6항에 있어서,
상기 이미지 소거 동안의 피크 파워는 상기 이미지 기록 동안의 피크 파워보다 더 높은 것인, 이미지 프로세싱 장치.
제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 레이저 광 출사 유닛의 레이저 광원은 광섬유 결합 레이저인 것인, 이미지 프로세싱 장치.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
출사될 상기 레이저 광은 700 nm로부터 1,600 nm까지의 파장을 갖는 것인, 이미지 프로세싱 장치.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 기재된 이미지 프로세싱 장치를 사용하는 이미지 프로세싱 방법으로서,
레이저 광으로 열 가역 기록 매체를 조사하여 상기 열 가역 기록 매체를 가열하는 것에 의해, 단일의 레이저 광 묘화 라인(drawn line)에 의해 형성될 단일 라인의 묘화 이미지를 상기 열 가역 기록 매체 상에 기록하는 것, 및 미리 정해진 간격(interval)을 갖는 레이저 광 빔으로 상기 열 가역 기록 매체를 병렬로 조사하여 상기 열 가역 기록 매체를 가열하는 것에 의해, 복수의 레이저 광 묘화 라인에 의해 형성될 복수 라인의 묘화 이미지를 상기 열 가역 기록 매체 상에 기록하는 것 중 적어도 하나에 의해 이미지 기록을 수행하는 단계; 및
레이저 광으로 상기 열 가역 기록 매체를 조사하여 상기 열 가역 기록 매체를 가열하는 것에 의해, 상기 단일 라인의 묘화 이미지 및 상기 복수 라인의 묘화 이미지 중 적어도 하나를 소거하는 이미지 소거를 수행하는 단계
를 포함하고,
상기 이미지 소거가 수행된 이후의 상기 이미지 기록에서, 상기 단일 라인의 묘화 이미지는 상기 복수 라인의 묘화 이미지가 기록되기 이전에 적어도 부분적으로 기록되는 것인, 이미지 프로세싱 방법.
제10항에 있어서,
상기 이미지 기록에서, 상기 단일 라인의 묘화 이미지는 상기 복수 라인의 묘화 이미지가 기록되기 이전에 완전히 기록되는 것인, 이미지 프로세싱 방법.
제10항 또는 제11항에 있어서,
상기 복수 라인의 묘화 이미지 중, 더 적은 수의 묘화 라인을 갖는 묘화 이미지가 상기 이미지 기록에서 먼저 기록되는 것인, 이미지 프로세싱 방법.
제10항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 복수 라인의 묘화 이미지 중, 더 적은 면적을 갖는 묘화 이미지가 상기 이미지 기록에서 먼저 기록되는 것인, 이미지 프로세싱 방법.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 기재된 이미지 프로세싱 장치를 사용하는 이미지 프로세싱 방법으로서,
레이저 광으로 열 가역 기록 매체를 조사하여 상기 열 가역 기록 매체를 가열하는 것에 의해, 단일의 레이저 광 묘화 라인에 의해 형성될 단일 라인의 묘화 이미지를 상기 열 가역 기록 매체 상에 기록하는 것, 및 미리 정해진 간격을 갖는 레이저 광 빔으로 상기 열 가역 기록 매체를 병렬로 조사하여 상기 열 가역 기록 매체를 가열하는 것에 의해, 복수의 레이저 광 묘화 라인에 의해 형성될 복수 라인의 묘화 이미지를 상기 열 가역 기록 매체 상에 기록하는 것 중 적어도 하나에 의해 이미지 기록을 수행하는 단계; 및
레이저 광으로 상기 열 가역 기록 매체를 조사하여 상기 열 가역 기록 매체를 가열하는 것에 의해, 상기 단일 라인의 묘화 이미지 및 상기 복수 라인의 묘화 이미지 중 적어도 하나를 소거하는 이미지 소거를 수행하는 단계
를 포함하고,
상기 이미지 기록이 수행되기 이전의 상기 이미지 소거에서, 상기 이미지 기록에서 복수 라인의 묘화 이미지가 기록될 영역은 완전히 소거되고, 이 이후, 상기 이미지 기록에서 단일 라인의 묘화 이미지가 기록될 영역은 적어도 부분적으로 소거되는 것인, 이미지 프로세싱 방법.
제14항에 있어서,
상기 이미지 기록이 수행되기 이전의 상기 이미지 소거에서, 상기 이미지 기록에서 복수 라인의 묘화 이미지가 기록될 영역은 완전히 소거되고, 이 이후, 상기 이미지 기록에서 단일 라인의 묘화 이미지가 기록될 영역은 완전히 소거되는 것인, 이미지 프로세싱 방법.
제14항 또는 제15항에 있어서,
상기 이미지 소거에서는, 상기 이미지 기록에서 복수 라인의 묘화 이미지가 기록될 영역 중, 더 많은 수의 묘화 라인을 갖는 복수 라인의 묘화 이미지가 기록될 영역이 더 빨리 소거되는 것인, 이미지 프로세싱 방법.
제14항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 이미지 소거에서는, 상기 이미지 기록에서 복수 라인의 묘화 이미지가 기록될 영역 중, 더 큰 면적을 갖는 복수 라인의 묘화 이미지가 기록될 영역이 더 빨리 소거되는 것인, 이미지 프로세싱 방법.
제10항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 이미지 소거가 완료된 때로부터 상기 이미지 기록이 개시될 때까지의 시간은 400 ms 이상인 것인, 이미지 프로세싱 방법.
컨베이어 시스템으로서,
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 기재된 상기 이미지 프로세싱 장치; 및
제10항 내지 제18항 중 어느 한 항에 기재된 이미지 프로세싱 방법
중 하나를 포함하고,
이미지 프로세싱은 상기 컨베이어 시스템으로부터의 정보에 기초하여 수행되는 것인, 컨베이어 시스템.
제19항에 있어서,
상기 컨베이어 시스템에서 재기록될 이미지 정보는 적어도 바코드 정보를 포함하고,
재기록 직후에, 바코드 판독이 수행되는 것인, 컨베이어 시스템.