WO2017135328A1 - 画像記録装置および画像記録方法 - Google Patents

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WO2017135328A1
WO2017135328A1 PCT/JP2017/003671 JP2017003671W WO2017135328A1 WO 2017135328 A1 WO2017135328 A1 WO 2017135328A1 JP 2017003671 W JP2017003671 W JP 2017003671W WO 2017135328 A1 WO2017135328 A1 WO 2017135328A1
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一郎 澤村
堀田 吉彦
和幸 植竹
石見 知三
横田 泰朗
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株式会社リコー
一郎 澤村
堀田 吉彦
和幸 植竹
石見 知三
横田 泰朗
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    • H01S5/00Semiconductor lasers
    • H01S5/04Processes or apparatus for excitation, e.g. pumping, e.g. by electron beams
    • H01S5/042Electrical excitation ; Circuits therefor

Definitions

  • the present invention relates to an image recording apparatus and an image recording method.
  • Patent Document 1 semiconductor lasers that are a plurality of laser light emitting elements are arranged in an array, and laser beams emitted from the semiconductor lasers are irradiated to different positions in a predetermined direction.
  • An image recording apparatus including a laser irradiation device such as a laser array is described.
  • the present invention has been made in view of the above, and is capable of suppressing white spots in a solid image, generating a portion in which the image density is reduced, and suppressing the burning of a recording object.
  • An object of the present invention is to provide an image recording apparatus and an image recording method capable of improving the resolution of an image to be recorded on an object and suppressing a decrease in image density due to a variation in the distance between the image recording apparatus and a recording object.
  • the present invention provides a laser irradiation apparatus that irradiates laser beams emitted from a plurality of laser light emitting elements to different positions in a predetermined direction, and the laser irradiation apparatus
  • the recording object is heated to irradiate the recording object moving relative to the laser irradiation device in a direction different from the predetermined direction to form the image dot by heating the recording object.
  • Image recording means for recording a plurality of images wherein the image recording means controls the laser irradiation device, and records a plurality of the images recorded side by side at different positions in a direction orthogonal to the relative movement direction of the recording object. At least one of the image dots is recorded while being shifted in the relative movement direction with respect to the other image dots, and the image dots are adjacent to each other. And to all the image dots that overlaps to, characterized by recording a solid image on the recording object.
  • the image recording apparatus can suppress white spots in a solid image, can generate a portion where the image density is reduced, or can suppress the burning of the recording target, and can prevent the image recorded on the recording target from being recorded. There is an effect that the resolution can be improved and a decrease in image density due to a change in the distance between the image recording apparatus and the recording object can be suppressed.
  • FIG. 1 is a schematic perspective view of an image recording system according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a schematic perspective view showing the configuration of the recording apparatus.
  • FIG. 3A is an enlarged schematic diagram of an optical fiber.
  • FIG. 3-2 is an enlarged view of the vicinity of the array head.
  • FIG. 4A is a diagram illustrating an example of arrangement of array heads.
  • FIG. 4B is a diagram of an example of arrangement of the array head.
  • FIG. 4C is a diagram illustrating an example of the arrangement of the array head.
  • FIG. 4-4 is a diagram illustrating an example of the arrangement of the array head.
  • FIG. 4-5 is a diagram illustrating an example of the arrangement of the array head.
  • FIG. 5 is a block diagram showing a part of an electric circuit in the image recording system.
  • FIG. 5 is a block diagram showing a part of an electric circuit in the image recording system.
  • FIG. 6A is a diagram for explaining recording of a solid image on a recording object.
  • FIG. 6B is a diagram for explaining recording of a solid image on a recording object.
  • FIG. 6C is a diagram for explaining the recording of the solid image on the recording object.
  • FIG. 7A is a diagram illustrating an example of an image recording system according to the first modification.
  • FIG. 7B is a diagram illustrating an example of an image recording system according to the first modification.
  • FIG. 8 is a diagram showing a solid image formed so that image dots do not overlap with image dots adjacent in the X-axis direction.
  • the image recording apparatus records an image by irradiating a recording target with laser light.
  • the image is not particularly limited as long as it is visible information, and can be appropriately selected according to the purpose.
  • Examples of the image include characters, symbols, lines, figures, solid images, or combinations thereof, two-dimensional codes such as bar codes and QR codes (registered trademark).
  • the recording object is not particularly limited as long as it can be recorded with laser light, and can be appropriately selected according to the purpose.
  • the recording object may be anything as long as it can absorb light and convert it into heat to form an image, and includes, for example, marking on metal.
  • Examples of the recording object include a thermal recording medium and a structure having a thermal recording section.
  • the heat-sensitive recording medium has a support and an image recording layer on the support, and further has other layers as necessary. Each of these layers may have a single layer structure, a laminated structure, or may be provided on the other surface of the support.
  • the image recording layer contains a leuco dye and a developer, and further contains other components as necessary.
  • the leuco dye is not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose from those usually used in heat-sensitive recording materials.
  • triphenylmethane, fluoran, phenothiazine, auramine A leuco compound of a dye such as a spiropyran type or indinophthalide type is preferably used.
  • Examples of the other components include binder resins, photothermal conversion materials, heat fusible substances, antioxidants, light stabilizers, surfactants, lubricants, fillers, and the like.
  • the support is not particularly limited in its shape, structure, size and the like, and can be appropriately selected according to the purpose.
  • Examples of the shape include a flat plate shape, May have a single-layer structure or a laminated structure, and the size can be appropriately selected according to the size of the thermal recording medium.
  • -Other layers examples include a photothermal conversion layer, a protective layer, an under layer, an ultraviolet absorption layer, an oxygen blocking layer, an intermediate layer, a back layer, an adhesive layer, and a pressure-sensitive adhesive layer.
  • the heat-sensitive recording medium can be processed into a desired shape according to its use.
  • the shape include a card shape, a tag shape, a label shape, a sheet shape, and a roll shape.
  • Examples of the processed card include a prepaid card, a point card, and a credit card.
  • Those processed into a tag size smaller than the card size can be used for price tags and the like.
  • what is processed into a tag size larger than the card size can be used for process management, shipping instructions, tickets, and the like. Since labels processed can be affixed, they can be processed into various sizes and affixed to carts, containers, boxes, containers, etc. that are used repeatedly for process management, article management, etc. it can.
  • a sheet processed to have a sheet size larger than the card size can be used for general documents, process management instructions, and the like because an image recording range is widened.
  • thermosensitive recording part of the structure examples include a part where the label-like thermosensitive recording medium is attached to the surface of the structure, and a part where a thermosensitive recording material is applied to the surface of the structure.
  • the structure having the thermosensitive recording part is not particularly limited as long as it has a thermosensitive recording part on the surface of the structure, and can be appropriately selected according to the purpose.
  • examples of the structure having the thermosensitive recording section include various products such as plastic bags, PET bottles and cans, transport containers such as cardboard and containers, work-in-process products, and industrial products.
  • thermosensitive recording unit as a recording object
  • transport container with a thermosensitive recording label attached will be described.
  • FIG. 1 is a schematic perspective view of an image recording system 100 as an image recording apparatus according to an embodiment.
  • the transport direction of the container C for transportation will be described as the X-axis direction, the vertical direction as the Z-axis direction, and the direction orthogonal to both the transport direction and the vertical direction as the Y-axis direction.
  • the image recording system 100 records an image by irradiating a thermal recording label RL affixed to a transport container C, which is a recording object, with a laser beam.
  • the image recording system 100 includes a conveyor device 10 serving as a recording object conveying means, a recording device 14, a system control device 18, a reading device 15, a shielding cover 11, and the like.
  • the recording device 14 records a visible image on a recording object by irradiating the thermal recording label RL with a laser beam.
  • the recording device 14 is disposed on the ⁇ Y side of the conveyor device 10, that is, on the ⁇ Y side of the conveyance path.
  • the shielding cover 11 shields the laser light emitted from the recording device 14 and reduces the diffusion of the laser light, and has a black alumite coating on the surface.
  • An opening 11 a for allowing laser light to pass through is provided in a portion of the shielding cover 11 that faces the recording device 14.
  • the conveyor apparatus 10 is a roller conveyor, a belt conveyor may be sufficient.
  • the system control device 18 is connected to the conveyor device 10, the recording device 14, and the reading device 15, and controls the entire image recording system 100. Further, as will be described later, the reading device 15 reads a code image such as a barcode or QR code recorded on a recording object. Based on the information read by the reading device 15, the system control device 18 collates whether or not an image is correctly recorded.
  • the thermal recording label RL attached to the container C will be described.
  • the thermal recording label RL is a thermal recording medium, and image recording is performed by changing the color tone by heat.
  • a thermosensitive recording medium that performs one-time image recording is used as the thermosensitive recording label RL.
  • a thermoreversible recording medium that can perform multiple recordings can also be used as the thermosensitive recording label RL.
  • the thermal recording medium used as the thermal recording label RL used in the present embodiment includes a material that absorbs laser light and converts it into heat (photothermal conversion material), and a material that causes changes in hue, reflectance, and the like due to heat. A recording medium was used.
  • Photothermal conversion materials can be broadly classified into inorganic materials and organic materials.
  • the inorganic material include particles of carbon black, metal borides, and metal oxides such as Ge, Bi, In, Te, Se, and Cr.
  • the inorganic material a material that absorbs light in the near-infrared wavelength region and absorbs light in the visible wavelength region is preferable, and the metal boride and metal oxide are preferable.
  • the inorganic material for example, at least one selected from hexaboride, tungsten oxide compound, antimony tin oxide (ATO), indium tin oxide (ITO), and zinc antimonate is suitable.
  • hexaboride for example LaB 6, CeB 6, PrB 6 , NdB 6, GdB 6, TbB 6, DyB 6, HoB 6, YB 6, SmB 6, EuB 6, ErB 6, TmB 6, YbB 6, LuB 6 , SrB 6 , CaB 6 , (La, Ce) B 6 , and the like.
  • Examples of the tungsten oxide compound include the general formula: WyOz (W is tungsten, O is oxygen, 2 is described in, for example, pamphlet of International Publication No. 2005/037932 and JP-A-2005-187323). .2 ⁇ z / y ⁇ 2.999) or fine particles of tungsten oxide represented by the general formula: MxWyOz (where M is H, He, alkali metal, alkaline earth metal, rare earth element, Mg, Zr) , Cr, Mn, Fe, Ru, Co, Rh, Ir, Ni, Pd, Pt, Cu, Ag, Au, Zn, Cd, Al, Ga, In, Tl, Si, Ge, Sn, Pb, Sb, B One or more elements selected from F, P, S, Se, Br, Te, Ti, Nb, V, Mo, Ta, Re, Be, Hf, Os, Bi, and I, W is tungsten O is oxygen, fine particles of 0.001 ⁇ x / y
  • cesium-containing tungsten oxide is particularly preferable because it has a large absorption in the near infrared region and a small absorption in the visible region.
  • the tungsten oxide compounds among the antimony tin oxide (ATO), the indium tin oxide (ITO), and the zinc antimonate, the absorption in the near infrared region is large, and the absorption in the visible region is small. ITO is particularly preferred. These are formed in layers by bonding a vacuum deposition method or a particulate material with a resin or the like.
  • organic material various dyes can be appropriately used depending on the wavelength of light to be absorbed.
  • a semiconductor laser When a semiconductor laser is used as a light source, a near infrared having an absorption peak in the vicinity of 600 nm to 1,200 nm. Absorbing dyes are used.
  • the organic material include cyanine dyes, quinone dyes, quinoline derivatives of indonaphthol, phenylenediamine nickel complexes, and phthalocyanine dyes.
  • the photothermal conversion material may be used alone or in combination of two or more. Further, the photothermal conversion material may be provided in the image recording layer, or may be provided in other than the image recording layer. When the photothermal conversion material is used other than the image recording layer, it is preferable to provide a photothermal conversion layer adjacent to the thermoreversible recording layer.
  • the photothermal conversion layer contains at least the photothermal conversion material and a binder resin.
  • materials that cause changes in hue, reflectance, etc. due to heat known materials such as a combination of an electron-donating dye precursor and an electron-accepting developer used in conventional thermal paper can be used.
  • materials that cause changes in hue, reflectance, etc. due to heat there are also materials that cause changes in complex reactions of heat and light, for example, color change reaction accompanying solid-state polymerization due to heating of diacetylene compounds and irradiation with ultraviolet light. included.
  • FIG. 2 is a schematic perspective view showing the configuration of the recording apparatus 14.
  • the laser emitting portions of a plurality of optical fibers are moved in the main scanning direction (Z-axis direction) orthogonal to the sub-scanning direction (X-axis direction) that is the moving direction of the container C that is a recording object.
  • a fiber array recording apparatus for recording an image using a fiber array arranged in an array is used.
  • the fiber array recording apparatus irradiates a recording object with laser light emitted from a laser light emitting element via the fiber array, and records an image composed of drawing units.
  • the recording device 14 includes a laser array unit 14a, a fiber array unit 14b, and an optical unit 43.
  • the laser array unit 14a is provided in correspondence with the plurality of laser light emitting elements 41 arranged in an array, the cooling unit 50 for cooling the laser light emitting elements 41, and the laser light emitting elements 41.
  • a plurality of drive drivers 45 for driving and a controller 46 for controlling the plurality of drive drivers 45 are provided.
  • the controller 46 is connected to a power source 48 for supplying power to the laser light emitting element 41 and an image information output unit 47 such as a personal computer for outputting image information.
  • the laser light emitting element 41 can be appropriately selected depending on the purpose, and for example, a semiconductor laser, a solid laser, a dye laser, or the like can be used. Among these, the laser light emitting element 41 is preferably a semiconductor laser because it has a wide wavelength selectivity, is small, can be downsized, and can be inexpensive.
  • the wavelength of the laser beam emitted from the laser light emitting element 41 is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. It is preferably 700 nm to 2000 nm, and more preferably 780 nm to 1600 nm.
  • the laser light emitting element 41 that is the emitting means, not all is converted into laser light by the applied energy.
  • the laser light emitting element 41 generates heat by converting energy that is not converted into laser light into heat. Therefore, the laser light emitting element 41 is cooled by the cooling unit 50 that is a cooling means.
  • the recording device 14 can arrange the laser light emitting elements 41 apart by using the fiber array portion 14b. As a result, the influence of heat from the adjacent laser light emitting elements 41 can be reduced, and the laser light emitting elements 41 can be cooled efficiently, so that the temperature rise and variations of the laser light emitting elements 41 are avoided. Therefore, output variation of the laser beam can be reduced, and uneven density and white spots can be improved.
  • the output of the laser beam is an average output measured by a power meter.
  • the cooling unit 50 is a liquid cooling system that circulates a cooling liquid to cool the laser light emitting elements 41, a heat receiving part 51 that receives heat from each laser light emitting element 41, and a heat radiating part that dissipates the heat of the cooling liquid. 52.
  • the heat receiving part 51 and the heat radiating part 52 are connected by cooling pipes 53a and 53b.
  • the heat receiving portion 51 is provided with a cooling pipe through which a cooling liquid formed of a good heat conductive member flows inside a case formed of a good heat conductive member.
  • the plurality of laser light emitting elements 41 are arranged in an array on the heat receiving portion 51.
  • the heat dissipating unit 52 includes a radiator and a pump for circulating the coolant.
  • the coolant sent out by the pump of the heat radiating unit 52 flows into the heat receiving unit 51 through the cooling pipe 53a. Then, while moving the cooling pipe in the heat receiving part 51, the laser light emitting elements 41 arranged in the heat receiving part 51 are deprived of heat to cool the laser light emitting elements 41.
  • the coolant whose temperature has risen due to the heat of the laser light emitting element 41 flowing out from the heat receiving portion 51 moves in the cooling pipe 53b, flows into the radiator of the heat radiating portion 52, and is cooled by the radiator.
  • the coolant cooled by the radiator is sent again to the heat receiving portion 51 by the pump.
  • the fiber array section 14b is arranged in the vertical direction (Z-axis direction) around a plurality of optical fibers 42 provided corresponding to the laser light emitting elements 41 and the laser emitting section 42a (see FIG. 3-2) of these optical fibers 42. And an array head 44 held in a shape.
  • the laser incident portion of each optical fiber 42 is attached to the laser emission surface of the corresponding laser light emitting element 41.
  • FIG. 3A is an enlarged schematic view of the optical fiber 42
  • FIG. 3B is an enlarged view of the vicinity of the array head 44.
  • the optical fiber 42 is an optical waveguide for laser light emitted from the laser light emitting element 41.
  • the shape, size (diameter), material, structure, and the like of the optical fiber 42 are not particularly limited and may be appropriately selected depending on the purpose.
  • the size (diameter d1) of the optical fiber 42 is preferably 15 ⁇ m or more and 1000 ⁇ m or less.
  • the diameter d1 of the optical fiber 42 is 15 ⁇ m or more and 1000 ⁇ m or less, it is advantageous in terms of image definition.
  • the optical fiber 42 is an optical fiber having a diameter of 125 ⁇ m.
  • the material of the optical fiber 42 is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the purpose. Examples thereof include glass, resin, and quartz.
  • the structure of the optical fiber 42 is preferably a structure comprising a central core part through which laser light passes and a clad layer provided on the outer periphery of the core part.
  • the diameter d2 of the core part is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, but is preferably 10 ⁇ m or more and 500 ⁇ m or less. In the present embodiment, an optical fiber having a core portion with a diameter d2 of 105 ⁇ m is used.
  • the material of the core part is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the purpose. Examples thereof include glass doped with germanium or phosphorus.
  • the average thickness of the cladding layer is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, but is preferably 10 ⁇ m or more and 250 ⁇ m or less. There is no restriction
  • the array head 44 holds the vicinity of the laser emitting portions 42a of the plurality of optical fibers 42 so that the pitch of the laser emitting portions 42a of each optical fiber 42 becomes 127 ⁇ m.
  • the pitch of the laser emitting portions 42a is set to 127 ⁇ m so that an image with a resolution of 200 dpi can be recorded.
  • the recording apparatus 14 preferably has a plurality of array heads 44 holding 100 to 200 optical fibers 42 arranged side by side in the Z-axis direction, which is a direction orthogonal to the conveyance direction of the container C. In the present embodiment, 100 array heads 44 are arranged in the Z-axis direction.
  • FIG. 4-1 to 4-5 are diagrams showing an example of the arrangement of the array head 44.
  • FIG. FIG. 4A is an example in which a plurality of array heads 44 of the fiber array unit 14b in the recording apparatus 14 are arranged in an array in the Z-axis direction.
  • FIG. 4B is an example in which a plurality of array heads 44 of the fiber array unit 14b in the recording apparatus 14 are arranged in a staggered manner.
  • the plurality of array heads 44 are arranged in a staggered manner as shown in FIG. 4-2 from the viewpoint of assembling, rather than being arranged linearly in the Z-axis direction as shown in FIG. 4-1. preferable.
  • the resolution of an image to be recorded is determined by the pitch interval of laser irradiation on a recording object.
  • the pitch interval is determined by the fiber diameter of the optical fiber 42.
  • FIG. 4-3 is an example in which a plurality of array heads 44 of the fiber array unit 14b in the recording apparatus 14 are arranged to be inclined in the X-axis direction.
  • the pitch P in the Z-axis direction of the optical fiber 42 can be narrower than the arrangement shown in FIGS. 4-1 and 4-2. High resolution can be achieved.
  • FIG. 4-4 shows two array head groups in which a plurality of array heads 44 of the fiber array unit 14b in the recording apparatus 14 are arranged in a staggered manner in the sub-scanning direction (X-axis direction).
  • This is an example in which the array head group is shifted from the other array head group by a half of the arrangement pitch of the optical fibers 42 of the array head 44 in the main scanning direction (Z-axis direction).
  • the pitch P in the Z-axis direction of the optical fiber 42 can be made narrower than the arrangement shown in FIGS. 4-1 and 4-2. High resolution can be achieved.
  • the recording apparatus 14 transmits image information in a direction orthogonal to the scanning direction of the thermal recording label RL attached to the transport container C, which is a recording object, under the control of the system control apparatus 18. And record. Therefore, when there is a difference between the scanning of the thermal recording label RL and the transmission timing of the image information in the orthogonal direction, the recording device 14 accumulates the image information in the memory, so that the image accumulation amount increases. Become. In such a case, the arrangement example of the plurality of array heads 44 shown in FIG. 4-4 reduces the amount of information stored in the memory of the system controller 18 than the arrangement example of the plurality of array heads 44 shown in FIG. can do.
  • FIG. 4-5 is an example in which two array head groups in which a plurality of array heads 44 shown in FIG. 4-4 are arranged in a staggered manner are stacked as one array head group.
  • the array head 44 in which such two array head groups are stacked as one array head group can be easily manufactured in manufacturing, and high resolution can be achieved.
  • the arrangement example of the array head 44 shown in FIG. 4-5 can reduce the amount of information stored in the memory of the system controller 18 than the arrangement example of the plurality of array heads 44 shown in FIG. 4-4. .
  • the optical unit 43 is provided on the surface of the collimating lens 43a for converting the laser beam of the divergent light beam emitted from each optical fiber 42 into a parallel light beam, and the surface of the thermal recording label RL that is the laser irradiation surface.
  • a condensing lens 43b for condensing the laser beam may be appropriately selected depending on the purpose.
  • a plurality of laser beams emitted from the respective optical fibers 42 of the plurality of array heads 44 are attached to a transport container C, which is a recording object, 1: 1 by the optical unit 43.
  • a method of transferring an image onto the recording label RL is used.
  • a thermal recording label in which laser light is attached to a transport container C as a recording object according to the spread angle (NA) of the laser light emitted from each optical fiber 42 of the plurality of array heads 44.
  • the RL is condensed and irradiated. Therefore, the thermal recording label RL is focused at the same angle as the laser beam focusing angle (NA).
  • the resolution can be doubled.
  • the image can be transferred onto the thermal recording label RL, which is a recording object, at 1: 2. This makes it possible to double the divergence angle incident on the thermal recording label RL, which is a recording object, while maintaining the resolution, thereby increasing the depth of focus and the recording device 14 and the thermal recording label RL, which is the recording object. It is possible to suppress a decrease in image density with respect to fluctuations in distance.
  • An image information output unit 47 such as a personal computer inputs image data to the controller 46.
  • the controller 46 generates a drive signal for driving each drive driver 45 based on the input image data.
  • the controller 46 transmits the generated drive signal to each drive driver 45.
  • the controller 46 includes a clock generator. When the number of clocks oscillated by the clock generator reaches the specified number of clocks, the controller 46 transmits a drive signal for driving each drive driver 45 to each drive driver 45.
  • Each drive driver 45 when receiving a drive signal, drives the corresponding laser light emitting element 41.
  • the laser light emitting element 41 emits laser light in accordance with the driving of the driving driver 45.
  • the laser light emitted from the laser light emitting element 41 enters the corresponding optical fiber 42 and is emitted from the laser emitting portion 42 a of the optical fiber 42.
  • the laser light emitted from the laser emitting portion 42a of the optical fiber 42 passes through the collimating lens 43a and the condensing lens 43b of the optical portion 43, and is then irradiated on the surface of the thermosensitive recording label RL of the container C that is a recording object. .
  • An image is recorded on the surface of the thermal recording label RL by being heated by the laser light applied to the surface of the thermal recording label RL.
  • the recording target object can be controlled by ON / OFF control of the laser light emitting elements 41 corresponding to each pixel. Can record images.
  • the recording device 14 of the present embodiment even when a large amount of information is recorded on the recording object, an image can be recorded without reducing productivity.
  • the recording apparatus 14 of the present embodiment uses a laser light emitting element 41 having a certain high output in order to record an image on the recording object by irradiating the laser beam and heating the recording object.
  • a laser light emitting element 41 having a certain high output in order to record an image on the recording object by irradiating the laser beam and heating the recording object.
  • the amount of heat generated by the laser light emitting element 41 is large.
  • the laser light emitting elements 41 are arranged at a very narrow pitch in order to achieve a resolution of 200 dpi.
  • the heat of the laser light emitting element 41 is difficult to escape and the laser light emitting element 41 becomes high temperature.
  • the wavelength and light output of the laser light emitting element 41 fluctuate, and the recording object cannot be heated to a specified temperature, which is good. Can not get a good image.
  • the chiller system is often used for the cooling unit.
  • the temperature of the light source does not become higher than the set temperature of the chiller, but the temperature of the cooling unit 50 and the laser light emitting element 41 that is a laser light source in contact with the ambient temperature fluctuates from the environmental temperature.
  • a semiconductor laser is used as the laser light emitting element 41, a phenomenon occurs in which the laser output changes according to the temperature of the laser light emitting element 41 (the laser output increases as the temperature of the laser light emitting element 41 decreases).
  • the temperature of the laser light emitting element 41 or the temperature of the cooling unit 50 is measured, and a drive driver 45 that controls the laser output so that the laser output becomes constant according to the measurement result. It is preferable to perform normal image formation by controlling the input signal.
  • the recording device 14 of the present embodiment is a fiber array recording device using the fiber array unit 14b.
  • the laser emitting portions 42a of the fiber array portion 14b may be arranged at a pitch corresponding to the resolution, and the pitch between the laser light emitting elements 41 of the laser array portion 14a is set to a pitch corresponding to the image resolution. There is no need to make it.
  • the pitch between the laser light emitting elements 41 can be sufficiently widened so that the heat of the laser light emitting elements 41 can be sufficiently dissipated.
  • the recording apparatus 14 of this embodiment it can suppress that the laser light emitting element 41 becomes high temperature, and can suppress that the wavelength and optical output of the laser light emitting element 41 fluctuate.
  • a good image can be recorded on the recording object.
  • the temperature rise of the laser light emitting element 41 can be suppressed, the conveyance speed of the container C can be increased, and the productivity can be increased.
  • the temperature rise of the laser light emitting element 41 can be further suppressed.
  • the light emission interval of the laser light emitting element 41 can be further shortened, the conveyance speed of the container can be increased, and productivity can be increased.
  • the laser light emitting element 41 is liquid-cooled, but the laser light emitting element 41 may be air-cooled using a cooling fan or the like. Liquid cooling has the advantage of higher cooling efficiency and better cooling of the laser light emitting element 41. On the other hand, by using air cooling, the cooling efficiency is lowered, but there is an advantage that the laser light emitting element 41 can be cooled at a low cost.
  • FIG. 5 is a block diagram showing a part of an electric circuit in the image recording system 100.
  • a system control device 18 includes a CPU, a RAM, a ROM, a nonvolatile memory, and the like, and controls driving of various devices in the image recording system 100 and performs various arithmetic processes. is there.
  • the system control device 18 is connected to the conveyor device 10, the recording device 14, the reading device 15, the operation panel 181, the image information output unit 47, and the like.
  • the operation panel 181 includes a touch panel display and various keys, displays an image on the display, and accepts various information input by an operator's key operation.
  • the system control device 18 functions as an image recording unit when the CPU operates in accordance with a program stored in a ROM or the like.
  • the system control device 18 that functions as an image recording means controls the recording device 14 and irradiates a recording target that moves relative to the recording device 14 in a direction different from a predetermined direction, thereby irradiating the recording target with a laser.
  • the object is heated to form image dots and an image is recorded.
  • the container C in which the luggage is accommodated is placed on the conveyor device 10 by the operator.
  • the operator places the container C on the conveyor device 10 so that the side surface of the main body of the container C to which the thermal recording label RL is attached is located on the ⁇ Y side, that is, the side surface faces the recording device 14. To do.
  • a conveyance start signal is transmitted from the operation panel 181 to the system control device 18.
  • the system control device 18 that has received the conveyance start signal starts driving the conveyor device 10.
  • the container C placed on the conveyor device 10 is conveyed toward the recording device 14 by the conveyor device 10.
  • An example of the conveyance speed of the container C is 2 m / sec.
  • a sensor for detecting the container C transported on the conveyor device 10 is disposed upstream of the recording device 14 in the transport direction of the container C.
  • a detection signal is transmitted from the sensor to the system control device 18.
  • the system control device 18 has a timer.
  • the system control device 18 starts time measurement using a timer at the timing of receiving the detection signal from the sensor. Then, the system control device 18 grasps the timing when the container C reaches the recording device 14 based on the elapsed time from the reception timing of the detection signal.
  • the elapsed time from the reception timing of the detection signal becomes T1, and the system control device 18 displays an image on the thermal recording label RL affixed to the container C passing through the recording device 14 when the container C reaches the recording device 14. Is recorded, a recording start signal is output to the recording device 14.
  • the recording device 14 that has received the recording start signal emits laser light of a predetermined power toward the thermal recording label RL of the container C that moves relative to the recording device 14 based on the image information received from the image information output unit 47. Irradiate. As a result, the image is recorded in a non-contact manner on the thermal recording label RL.
  • Examples of the image recorded on the thermal recording label RL include, for example, a character image such as the contents of a package accommodated in the container C, information on the transportation destination, and the container This is a code image such as a barcode or a two-dimensional code in which information such as the contents of a package accommodated in C and information on a transportation destination is encoded.
  • the container C in which an image is recorded in the process of passing through the recording device 14 passes through the reading device 15.
  • the reading device 15 reads a code image such as a barcode or a two-dimensional code recorded on the thermal recording label RL, and obtains information such as the contents of the package accommodated in the container C and information on the transportation destination. To do.
  • the system control device 18 collates the information acquired from the code image with the image information transmitted from the image information output unit 47 and checks whether the image is correctly recorded. When the image is correctly recorded, the system control device 18 sends the container C to the next process (for example, the transport preparation process) by the conveyor device 10.
  • the system control device 18 when the image is not correctly recorded, temporarily stops the conveyor device 10 and displays on the operation panel 181 that the image is not correctly recorded. Further, the system control device 18 may transport the container C to a specified transport destination when an image is not correctly recorded.
  • FIGS. 6A to 6C are diagrams for explaining the recording of a solid image on a recording object.
  • FIG. 6A is a diagram illustrating an example in which a solid image is formed at the same timing at which laser light is emitted from each laser light emitting element 41.
  • 6B and 6C the laser emission timings of the laser light emitting elements 41 corresponding to the odd-numbered optical fibers 42 and the laser light-emitting elements 41 corresponding to the even-numbered optical fibers 42 are counted from one side in the Z-axis direction. It is a figure which shows an example which formed the solid image by making the laser emission timings different from each other.
  • FIG. 6A is a diagram illustrating an example in which a solid image is formed at the same timing at which laser light is emitted from each laser light emitting element 41.
  • 6B and 6C the laser emission timings of the laser light emitting elements 41 corresponding to the odd-numbered optical fibers 42 and the laser light-emitting elements 41 corresponding to the even-numbered optical
  • 6B illustrates a solid image by delaying the laser emission timing of the laser light emitting elements 41 corresponding to the even-numbered optical fibers 42 by half (D1 / 2) the pitch D1 of the image dot G in the sub-scanning direction (X-axis direction).
  • 6-3 delays the laser emission timing of the laser light emitting element 41 corresponding to the even-numbered optical fiber 42 by about 1/3 (0.3D2) of the pitch D2 of the image dot G in the sub-scanning direction (X-axis direction).
  • a solid image refers to an image in which image dots G are continuous in two or more dots in both the Z-axis direction and the X-axis direction.
  • the portion G2 where the image dots G overlap each other is wider than in the case of FIGS. 6-2 and 6-3. Therefore, when a solid image is formed with the same timing of emitting laser light from each laser light emitting element 41, the odd and even laser emission timings are made different from each other as shown in FIG. 6-2. Compared to the case, the recording density is lowered and the recording object is burnt.
  • the number of adjacent image dots increases to a maximum of six.
  • the portion G2 where the image dots G overlap each other becomes narrower. As a result, it is possible to suppress a drop in the recording density of the portion G2 where the image dots G overlap and to suppress the burning of the solid image by suppressing the burning.
  • the amount of deviation between the laser emission timing from the odd-numbered laser light-emitting elements 41 and the laser emission timing from the even-numbered laser light-emitting elements 41 depends on the size of the image dots G and the pitch P of the image dots G in the Z-axis direction. What is necessary is just to determine suitably based on. However, at least as shown in FIG. 6B, the image dots G recorded by the laser beams from the odd-numbered laser light emitting elements 41 and the image dots G recorded by the laser beams from the even-numbered laser light emitting elements 41 are used.
  • the pitch in the sub-scanning direction (X-axis direction) is the same, and the phase is shifted by 1/2 pitch with respect to the pitch in the sub-scanning direction at even and odd numbers to minimize the overlapping portion of image dots. Therefore, white spots can be suppressed.
  • Example 1 In the first embodiment, the laser emission timings of the laser light emitting elements 41 corresponding to the even-numbered optical fibers 42 with respect to the laser emission timings of the laser light emitting elements 41 corresponding to the odd-numbered optical fibers 42 counted from one side in the Z-axis direction.
  • the solid image shown in FIG. 6-3 was recorded with a shift of 0.3 pitch in the sub-scanning direction.
  • the fiber array unit 14b (fiber laser array light source) in the recording apparatus 14 holds 32 optical fibers 42 (fiber core diameter 105 ⁇ m, fiber diameter 125 ⁇ m, spread angle (NA) 0.11 of emitted laser light).
  • Array head 44 In the first embodiment, the laser emission timings of the laser light emitting elements 41 corresponding to the even-numbered optical fibers 42 with respect to the laser emission timings of the laser light emitting elements 41 corresponding to the odd-numbered optical fibers 42 counted from one side in the Z-axis direction.
  • the solid image shown in FIG. 6-3 was recorded with a shift of
  • a plurality of laser beams emitted from the respective optical fibers 42 of the plurality of array heads 44 are placed on a thermal recording label RL that is affixed to a transport container C that is a recording object 1: 1.
  • An experiment was conducted using a lens system for image transfer.
  • the laser emission part 42a of each optical fiber 42 was set to have a dot pitch of 127 ⁇ m in the main scanning (Z-axis) direction and a dot pitch of 140 ⁇ m in the sub-scanning (X-axis) direction.
  • the size of the image dot G transferred onto the thermal recording label RL affixed to the transport container C, which is a recording object, is 150 ⁇ m in the length R1 in the Z-axis direction and the length R2 in the X-axis direction.
  • the thickness was set to 185 ⁇ m.
  • Example 2 In the second embodiment, the laser emission timings of the laser light emitting elements 41 corresponding to the odd-numbered optical fibers 42 and the laser emission timings of the laser light emitting elements 41 corresponding to the even-numbered optical fibers 42 are counted from one side in the Z-axis direction.
  • the solid image shown in FIG. 6B was recorded in the same manner as in Example 1 except that the pitch was shifted by 0.5 pitch (75 ⁇ m) in the sub-scanning direction.
  • Comparative Example 1 was the same as Example 1 except that the laser emission timing of each laser light emitting element 41 was the same, and the solid image shown in FIG. 6A was recorded. The solid images recorded in Examples 1 and 2 and Comparative Example 1 were confirmed visually. When no white spots were confirmed, “ ⁇ ” was indicated, when white spots were not noticeable, “ ⁇ ”, and when white spots were noticeable, “X”. In addition, “ ⁇ ” is shown when the recording object is not burnt, “ ⁇ ” when the burn is not noticeable, and “X” when the burn is noticeable. The results are shown in Table 1.
  • Example 1 the position of the thermal recording label RL affixed to the transport container C, which is a recording object, is moved in the direction of the optical unit 43, and the allowable width that the image density does not decrease visually is measured. As a result, it was 1.0 mm.
  • the fiber array unit 14b (fiber laser array light source) shown in FIG. 4-5 is manufactured at a pitch of 0.0635 ⁇ m, and the optical unit 43 includes a plurality of optical fibers 42 emitted from the respective optical fibers 42 of the plurality of array heads 44.
  • An experiment was conducted using a lens system that transfers an image of the above laser beam at 1: 2.
  • the laser emission part 42a of each optical fiber 42 was set to have a dot pitch of 127 ⁇ m in the main scanning (Z-axis) direction and a dot pitch of 140 ⁇ m in the sub-scanning (X-axis) direction.
  • the size of the image dot G transferred onto the thermal recording label RL affixed to the transport container C, which is a recording object, is 150 ⁇ m in the length R1 in the Z-axis direction and the length R2 in the X-axis direction.
  • the thickness was set to 185 ⁇ m.
  • Example 3 the position of the thermal recording label RL affixed to the shipping container C, which is a recording object, is moved in the direction of the optical unit 43, and the allowable width that the image density does not decrease visually is measured. As a result, it was 2.3 mm.
  • FIGS. 7A and 7B are diagrams illustrating an example of the image recording system 100 according to the first modification.
  • the image is recorded on the thermal recording label RL of the container C, which is a recording object, as the recording device 14 moves.
  • the image recording system 100 of this modification has a mounting table 150 on which the container C is mounted.
  • the recording device 14 is supported by the rail member 141 so as to be movable in the left-right direction in the drawing.
  • the worker first sets the container C on the mounting table 150 so that the surface to which the thermal recording label RL that is the recording target of the container C is attached is the upper surface.
  • the operation panel 181 is operated to start the image recording process.
  • the recording device 14 located on the left side shown in FIG. 7A moves to the right side in the drawing as shown by the arrow in FIG.
  • the recording device 14 records an image by irradiating the recording target (the thermal recording label RL of the container C) with a laser while moving to the right side in the figure.
  • the recording device 14 located on the right side shown in FIG. 7-2 moves to the left side in the drawing as shown by the arrow in FIG. 7-2 and returns to the position shown in FIG.
  • the present invention is applied to the recording device 14 that records an image on the thermal recording label RL affixed to the container C.
  • an image is rewritten to a reversible thermal recording label affixed to the container C.
  • the present invention can also be applied to an image rewriting system.
  • an erasing device that erases an image recorded on the reversible thermosensitive recording label by irradiating the reversible thermosensitive recording label with a laser is provided upstream of the recording device 14 in the transport direction of the container C. After erasing the image recorded on the reversible thermosensitive recording label by the erasing device, the image is recorded by the recording device 14. Also in such an image rewriting system, it is possible to suppress white spots in the solid image and to suppress the burning of the recording object.
  • the recording apparatus 14 using a fiber array has been described.
  • semiconductor lasers are arranged in an array at pixel pitch intervals, and the recording target is irradiated with laser light from the semiconductor laser without passing through the optical fiber. An image may be recorded.
  • a laser irradiation device such as a recording device 14 that irradiates laser light emitted from a plurality of laser light emitting elements 41 such as semiconductor lasers at different positions in a predetermined direction; and the laser irradiation device is controlled, and the predetermined direction
  • image recording means for recording the image by forming the image dots by heating the recording object by irradiating the recording object moving relative to the laser irradiation device in a different direction from The image recording means controls the laser irradiation device, and at least one of the plurality of image dots recorded in a line different from each other in a direction orthogonal to the relative movement direction of the recording object. , While recording with shifting in the relative movement direction with respect to the other image dots, the image dots are all adjacent images. Tsu doo and in the partially overlapping manner, to record a solid image on the recording object.
  • the image dots recorded on the recording object by irradiating the laser are substantially elliptical.
  • the image dots are elliptical, so that a white portion is generated in the solid image (see FIG. 8).
  • the image dots overlap all adjacent image dots.
  • the number of overlapping image dots increases.
  • the recording density is lowered or burnt due to excessive laser irradiation. For this reason, if the total area of the overlapping portions of the image dots that are irradiated with overlapping laser beams is large, the recording density is lowered and the charring becomes remarkable.
  • At least one image dot among a plurality of image dots that are recorded side by side at different positions in a direction orthogonal to the relative movement direction of the recording object is determined relative to the other image dots.
  • the recording was performed while shifting in the moving direction, and a solid image was recorded such that the image dots partially overlapped with all adjacent image dots.
  • the solid image shown in FIG. 6B recorded on the recording object is white compared to the case where the solid image is formed on the recording object so that the image dots shown in FIG. It is possible to record a solid image in which is suppressed.
  • all the image dots that are recorded side by side at different positions in the direction perpendicular to the relative movement direction of the recording object with the same emission timing of the laser emitted from each laser emission unit, the relative movement direction As compared with the solid image shown in FIG. 6A which is formed at the same position so that the solid image is not whitened, the overlapping portion of the image dots can be reduced.
  • the image recording means controls the laser irradiation apparatus, and counts from one side in the predetermined direction, and the laser emission timing of the laser light emitting element corresponding to the odd numbered image dots and the even numbered number.
  • a solid image is formed by making the laser emission timings of the laser light emitting elements corresponding to the image dots different from each other.
  • the image recording means controls the laser irradiation device, and counts from one side in the predetermined direction, the pitch of the odd-numbered image dots in the relative movement direction, and the even-numbered image.
  • the pitch of the dots in the relative movement direction is the same, and the even-numbered image dots are shifted by 1/2 pitch in the relative movement direction with respect to the odd-numbered image dots.
  • the image dots can be overlapped with all adjacent image dots, white spots can be suppressed, and the recording density reduction and scorching due to excessive laser irradiation of the recording target can be further suppressed. can do.
  • the optical system includes a plurality of optical fibers provided corresponding to the plurality of laser light emitting elements and guiding the laser light emitted from the laser light emitting elements to the recording object.
  • the laser emitting unit is held in an array in the predetermined direction.
  • the laser emission portions of the respective optical fibers may be arranged at the same pitch as the pixel pitch of the visible image, and the laser light emitting elements such as semiconductor lasers are arranged at the same pitch as the pixel pitch. There is no need to place them.
  • a laser light emitting element can be arrange
  • the image recording unit corrects the light output by controlling the irradiation power of laser light in accordance with the temperature of the laser light emitting element. According to this, the light output can be corrected and suppressed by the temperature of the laser light emitting element, and a good image can be recorded on the recording object.
  • the image recording apparatus In an image recording method for recording an image on a recording object using an image recording apparatus, the image recording apparatus according to any one of (Aspect 1) to (Aspect 5) is used as the image recording apparatus. According to this, white spots of the solid image can be suppressed, and a portion where the image density is lowered can be generated, or the recording object can be suppressed from being burnt.

Abstract

記録対象物にベタ画像を記録するときは、記録対象物の相対移動方向と直交する方向において、一方側から数えて奇数番目のレーザー出射部から出射するレーザーの出射タイミングと、偶数番目のレーザー出射部から出射するレーザーの出射タイミングとを互いに異ならせる。また、レーザーの照射により記録対象物に記録された画像ドットが、隣接する画像ドットのすべてと重なり合うように、レーザーパワーや、レーザー照射タイミングを調整する。

Description

画像記録装置および画像記録方法
 本発明は、画像記録装置および画像記録方法に関する。
 従来から記録対象物にレーザーを照射して記録対象物を加熱することで、記録対象物に可視像を記録する画像記録装置が知られている。
 上記画像記録装置として、例えば、特許文献1には、複数のレーザー発光素子たる半導体レーザーをアレイ状に配置し、各半導体レーザーから出射されたレーザー光を、所定の方向において互いに異なる位置に照射するレーザーアレイなどのレーザー照射装置を備えた画像記録装置が記載されている。
 しかしながら、特許文献1に記載の画像記録装置によれば、記録対象物にベタ画像を記録するとき、ベタ画像に白抜けが生じたり、ベタ画像に画像濃度が薄い部分が生じたり、記録対象物が焦げたりするという課題があった。また、記録対象物に記録する画像の解像度、画像記録装置と記録対象物との距離が変動すると画像濃度が低下する課題があった。
 本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、ベタ画像の白抜けを抑制でき、かつ、画像濃度が低下する部分が生じたり、記録対象物の焦げを抑制することができ、記録対象物に記録する画像の解像度を向上させ、画像記録装置と記録対象物との距離変動による画像濃度の低下を抑制することができる画像記録装置および画像記録方法を提供することを目的とする。
 上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、複数のレーザー発光素子から出射されたレーザー光を、所定の方向において互いに異なる位置に照射するレーザー照射装置と、前記レーザー照射装置を制御し、前記所定の方向とは異なる方向に前記レーザー照射装置に対して相対的に移動する記録対象物にレーザーを照射することで前記記録対象物を加熱して画像ドットを形成して画像を記録する画像記録手段と、を備え、前記画像記録手段は、前記レーザー照射装置を制御し、前記記録対象物の相対移動方向と直交する方向において、互いに異なる位置に並んで記録される複数の前記画像ドットのうちの少なくともひとつを、他の前記画像ドットに対して前記相対移動方向にずらして記録するとともに、前記画像ドットが、隣接する全ての画像ドットと部分的に重なり合うようにして、前記記録対象物にベタ画像を記録することを特徴とする。
 本発明にかかる画像記録装置は、ベタ画像の白抜けを抑制でき、かつ、画像濃度が低下する部分が生じたり、記録対象物の焦げを抑制することができ、記録対象物に記録する画像の解像度を向上させ、画像記録装置と記録対象物との距離変動による画像濃度の低下を抑制することができる、という効果を奏する。
図1は、実施形態に係る画像記録システムの概略斜視図である。 図2は、記録装置の構成を示す概略斜視図である。 図3-1は、光ファイバーの拡大概略図である。 図3-2は、アレイヘッド付近の拡大図である。 図4-1は、アレイヘッドの配設の一例を示す図である。 図4-2は、アレイヘッドの配設の一例を示す図である。 図4-3は、アレイヘッドの配設の一例を示す図である。 図4-4は、アレイヘッドの配設の一例を示す図である。 図4-5は、アレイヘッドの配設の一例を示す図である。 図5は、画像記録システムにおける電気回路の一部を示すブロック図である。 図6-1は、記録対象物へのベタ画像の記録について説明する図である。 図6-2は、記録対象物へのベタ画像の記録について説明する図である。 図6-3は、記録対象物へのベタ画像の記録について説明する図である。 図7-1は、変形例1の画像記録システムの一例を示す図である。 図7-2は、変形例1の画像記録システムの一例を示す図である。 図8は、画像ドットがX軸方向に隣接する画像ドットと重ならないように形成したベタ画像を示す図である。
 以下、本発明を適用した画像記録装置の実施形態について説明する。画像記録装置は、記録対象物にレーザー光を照射して、画像の記録を行うものである。
 前記画像とは、視認可能な情報であれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。前記画像としては、例えば、文字、記号、線、図形、ベタ画像、又はこれらの組み合わせ、バーコード、QRコード(登録商標)などの二次元コードなどが挙げられる。
 また、前記記録対象物としては、レーザー光で記録することができるものであれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。前記記録対象物としては、光を吸収して熱に変換し、画像を形成することができるものであれば何でも良く、例えば金属への刻印なども含まれる。また、前記記録対象物としては、感熱記録媒体、感熱記録部を有する構造体などが挙げられる。
 前記感熱記録媒体としては、支持体と、該支持体上に、画像記録層を有し、更に必要に応じてその他の層を有してなる。これら各層は、単層構造であってもよいし、積層構造であってもよく、更に前記支持体の他方の面に有していてもよい。
-画像記録層-
 前記画像記録層は、ロイコ染料、及び顕色剤を含有し、更に必要に応じてその他の成分を含有してなる。
 前記ロイコ染料としては、特に制限はなく、通常感熱記録材料に使用されているものの中から目的に応じて適宜選択することができるが、例えば、トリフェニルメタン系、フルオラン系、フェノチアジン系、オーラミン系、スピロピラン系、インドリノフタリド系等の染料のロイコ化合物が好ましく用いられる。
 前記顕色剤としては、前記ロイコ染料を接触時発色させる電子受容性の種々の化合物、又は酸化剤等が適用できる。
 前記その他の成分としては、バインダー樹脂、光熱変換材料、熱可融性物質、酸化防止剤、光安定剤、界面活性剤、滑剤、填料などが挙げられる。
-支持体-
 前記支持体としては、その形状、構造、大きさ等については、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、前記形状としては、例えば、平板状などが挙げられ、前記構造としては、単層構造であってもよいし、積層構造であってもよく、前記大きさとしては、前記感熱記録媒体の大きさ等に応じて適宜選択することができる。
-その他の層-
 前記その他の層としては、光熱変換層、保護層、アンダー層、紫外線吸収層、酸素遮断層、中間層、バック層、接着剤層、粘着剤層などが挙げられる。
 前記感熱記録媒体は、その用途に応じて所望の形状に加工することができる。前記形状としては、例えば、カード状、タグ状、ラベル状、シート状、ロール状などが挙げられる。
 前記カード状に加工されたものとしては、例えば、プリペイドカード、ポイントカード、クレジットカードなどが挙げられる。カードサイズよりも小さなタグ状のサイズに加工されたものは、値札等に利用できる。また、カードサイズよりも大きなタグ状のサイズに加工されたものは、工程管理、出荷指示書、チケット等に使用できる。ラベル状に加工されたものは貼り付けることができるために、様々な大きさに加工され、繰り返し使用する台車、容器、箱、コンテナ等に貼り付けて工程管理、物品管理等に使用することができる。また、カードサイズよりも大きなシートサイズに加工されたものは、画像を記録する範囲が広くなるため一般文書、工程管理用の指示書等に使用することができる。
 前記構造体が有する前記感熱記録部は、例えば、構造体の表面にラベル状の前記感熱記録媒体を貼り付けた部位、構造体の表面に感熱記録材料を塗布した部位などが挙げられる。また、前記感熱記録部を有する構造体としては、前記構造体の表面に感熱記録部を有していれば特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。前記感熱記録部を有する構造体としては、例えば、ビニール袋、PETボトル、缶詰等の各種商品、段ボール、コンテナ等の搬送容器、仕掛品、工業製品などが挙げられる。
 以下、一例として、記録対象物として感熱記録部を有する構造体、具体的には、感熱記録ラベルを貼り付けた輸送用のコンテナに画像を記録する画像記録装置について説明する。
 図1は、実施形態に係る画像記録装置たる画像記録システム100の概略斜視図である。以下の説明では、輸送用のコンテナCの搬送方向をX軸方向、上下方向をZ軸方向、搬送方向および上下方向いずれにも直交する方向をY軸方向として説明する。
 画像記録システム100は、以下に詳述するように、記録対象物たる輸送用のコンテナCに貼り付けた感熱記録ラベルRLにレーザー光を照射して、画像の記録を行う。
 画像記録システム100は、図1に示されるように、記録対象物搬送手段たるコンベア装置10、記録装置14、システム制御装置18、読取装置15、遮蔽カバー11などを備えている。
 記録装置14は、感熱記録ラベルRLにレーザー光を照射して記録対象物に可視像たる画像を記録するものである。記録装置14は、コンベア装置10の-Y側、すなわち搬送路の-Y側に配置されている。
 遮蔽カバー11は、記録装置14から照射されたレーザー光を遮蔽して、レーザー光の拡散を低減するものであり、表面に黒アルマイト塗装が施されている。遮蔽カバー11の記録装置14と対向する部分には、レーザー光を通過させるための開口部11aが設けられている。また、本実施形態においては、コンベア装置10は、ローラコンベアであるが、ベルトコンベアであってもよい。
 システム制御装置18は、コンベア装置10、記録装置14および読取装置15などが接続されており、画像記録システム100全体を制御するものである。また、読取装置15は、後述するように、記録対象物に記録されたバーコードやQRコードなどのコード画像を読み取るものである。システム制御装置18は、読取装置15により読み取った情報に基づいて、正しく画像が記録されているか否かの照合を行う。
 ここで、コンテナCに貼付される感熱記録ラベルRLについて説明する。
 感熱記録ラベルRLは、感熱記録媒体であり、画像の記録は、熱により色調が変化することで行われる。本実施形態では、感熱記録ラベルRLとして、1回の画像記録を行う感熱記録媒体を用いているが、感熱記録ラベルRLとして、複数回記録ができる熱可逆記録媒体を用いることもできる。
 本実施形態に用いる感熱記録ラベルRLとして用いる感熱記録媒体は、レーザー光を吸収し熱に変換する材料(光熱変換材料)と熱により色相や反射率等の変化を生じる材料とを含んでなる感熱記録媒体を用いた。
 光熱変換材料は、無機系材料と有機系材料とに大別できる。前記無機系材料としては、例えば、カーボンブラックや、金属ホウ化物及びGe、Bi、In、Te、Se、Cr等の金属酸化物の少なくともいずれかの粒子が挙げられる。前記無機系材料としては、好ましくは、近赤外波長領域の光の吸収が大きく、可視域波長領域の光の吸収が少ない材料が好ましく、前記金属ホウ化物及び金属酸化物が好ましい。前記無機系材料としては、例えば6ホウ化物、酸化タングステン化合物、酸化アンチモンスズ(ATO)、酸化インジウムスズ(ITO)、及びアンチモン酸亜鉛から選択される少なくとも1種が好適である。
 前記6ホウ化物としては、例えばLaB、CeB、PrB、NdB、GdB、TbB、DyB、HoB、YB、SmB、EuB、ErB、TmB、YbB、LuB、SrB、CaB、(La,Ce)B、などが挙げられる。
 前記酸化タングステン化合物としては、例えば、国際公開第2005/037932号パンフレット、特開2005-187323号公報等に記載されているような、一般式:WyOz(ただし、Wはタングステン、Oは酸素、2.2≦z/y≦2.999)で表されるタングステン酸化物の微粒子、又は一般式:MxWyOz(ただし、Mは、H、He、アルカリ金属、アルカリ土類金属、希土類元素、Mg、Zr、Cr、Mn、Fe、Ru、Co、Rh、Ir、Ni、Pd、Pt、Cu、Ag、Au、Zn、Cd、Al、Ga、In、Tl、Si、Ge、Sn、Pb、Sb、B、F、P、S、Se、Br、Te、Ti、Nb、V、Mo、Ta、Re、Be、Hf、Os、Bi、及びIから選択される1種類以上の元素、Wはタングステン、Oは酸素、0.001≦x/y≦1、2.2≦z/y≦3.0である)で表される複合タングステン酸化物の微粒子、などが挙げられる。
 これらの中でも、前記酸化タングステン化合物としては、近赤外領域の吸収が大きく、可視領域の吸収が小さい点から、セシウム含有酸化タングステンが特に好ましい。
 また、前記酸化タングステン化合物としては、前記酸化アンチモンスズ(ATO)、前記酸化インジウムスズ(ITO)、及び前記アンチモン酸亜鉛の中でも、近赤外領域の吸収が大きく、可視領域の吸収が小さい点から、ITOが特に好ましい。これらは、真空蒸着法や粒子状の材料を樹脂等で接着して層状に形成される。
 前記有機系材料としては、吸収すべき光波長に応じて各種の染料を適宜用いることができるが、光源として半導体レーザーを用いる場合には、600nm~1,200nm付近に吸収ピークを有する近赤外吸収色素が用いられる。具体的には、前記有機系材料としては、シアニン色素、キノン系色素、インドナフトールのキノリン誘導体、フェニレンジアミン系ニッケル錯体、フタロシアニン系色素などが挙げられる。
 前記光熱変換材料は、1種単独で使用してもよいし、2種以上を併用してもよい。また、光熱変換材料は、画像記録層に設けても良く、画像記録層以外に設けても良い。光熱変換材料は、画像記録層以外に用いる場合は、熱可逆記録層に隣接して光熱変換層を設けることが好ましい。
 前記光熱変換層は、少なくとも前記光熱変換材料とバインダー樹脂を含有してなる。
 熱により色相や反射率等の変化を生じる材料としては、例えば従来の感熱紙に用いられる電子供与性染料前駆体と電子受容性顕色剤との組み合わせ等公知の物が使用できる。また、熱により色相や反射率等の変化を生じる材料としては、熱と光の複合反応、例えばジアセチレン系化合物の加熱と紫外光照射による固相重合に伴う変色反応などの変化を生じる材料も含まれる。
 図2は、記録装置14の構成を示す概略斜視図である。本実施形態においては、記録装置14として、複数の光ファイバーのレーザー出射部を記録対象物たるコンテナCの移動方向である副走査方向(X軸方向)と直交する主走査方向(Z軸方向)にアレイ状に配置したファイバーアレイを用いて、画像の記録を行うファイバーアレイ記録装置を用いている。ファイバーアレイ記録装置は、レーザー発光素子から出射したレーザー光を、前記ファイバーアレイを介して記録対象物に照射し、描画単位からなる画像を記録する。具体的には、記録装置14は、レーザーアレイ部14aと、ファイバーアレイ部14bと光学部43とを備えている。レーザーアレイ部14aは、アレイ状に配置された複数のレーザー発光素子41と、レーザー発光素子41を冷却する冷却ユニット50と、レーザー発光素子41に対応して設けられ、対応するレーザー発光素子41を駆動するための複数の駆動ドライバ45と、複数の駆動ドライバ45を制御するコントローラ46とを備えている。コントローラ46には、レーザー発光素子41に電力を供給するための電源48および画像情報を出力するパーソナルコンピュータなどの画像情報出力部47が接続されている。
 レーザー発光素子41は、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、半導体レーザー、固体レーザー、色素レーザーなどを用いることができる。レーザー発光素子41は、これらの中でも、波長選択性が広い点、小さいことから装置の小型化が可能な点、及び低価格化が可能な点から、半導体レーザーが好ましい。
 また、レーザー発光素子41が出射する前記レーザー光の波長としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、好ましくは700nm~2000nmが好ましく、780nm~1600nmがより好ましい。
 出射手段であるレーザー発光素子41においては、印加するエネルギーで全てがレーザー光に変換されることはない。通常、レーザー発光素子41においては、レーザー光に変換されないエネルギーが熱に変換されることで発熱する。そのため、冷却手段である冷却ユニット50によりレーザー発光素子41を冷却する。また、本実施形態においては、記録装置14は、ファイバーアレイ部14bを用いることで、各レーザー発光素子41を離して配置することが可能となっている。これにより、隣接するレーザー発光素子41からの熱の影響を小さくすることが可能となり、レーザー発光素子41の冷却を効率的に行うことができるので、レーザー発光素子41の温度上昇、バラツキを回避することができて、レーザー光の出力バラツキを低減できて、濃度ムラ、白抜けを改善できる。
 なお、レーザー光の出力とはパワーメータで計測される平均出力である。レーザー光の出力の制御方法としては2種類あり、ピークパワーとを制御する方法とパルスの発光比率(デューティー:レーザー発光時間/周期時間)を制御する方法がある。
 冷却ユニット50は、冷却液を循環させてレーザー発光素子41を冷却する液冷方式であり、冷却液が各レーザー発光素子41から熱を受ける受熱部51と、冷却液の熱を放熱する放熱部52とを備えている。受熱部51と放熱部52とは、冷却パイプ53a,53bにより接続されている。受熱部51は、良熱伝導性部材で形成されたケース内部に良熱伝導性部材で形成された冷却液が流れるための冷却管が設けられている。複数のレーザー発光素子41は、受熱部51にアレイ状に配置されている。
 放熱部52は、ラジエータと、冷却液を循環させるためのポンプとを備えている。放熱部52のポンプにより送り出された冷却液は、冷却パイプ53aを通って、受熱部51へ流入する。そして、受熱部51内の冷却管を移動しながら受熱部51に配列されたレーザー発光素子41の熱を奪ってレーザー発光素子41を冷やす。受熱部51から流出したレーザー発光素子41の熱を奪って温度上昇した冷却液は、冷却パイプ53b内を移動して放熱部52のラジエータへ流れ込み、ラジエータにより冷却される。ラジエータにより冷却された冷却液は、再びポンプにより受熱部51へ送り出される。
 ファイバーアレイ部14bは、レーザー発光素子41に対応して設けられた複数の光ファイバー42と、これら光ファイバー42のレーザー出射部42a(図3-2参照)付近を、上下方向(Z軸方向)にアレイ状に保持するアレイヘッド44とを備えている。各光ファイバー42のレーザー入射部は、対応するレーザー発光素子41のレーザー出射面に取り付けられている。
 図3-1は、光ファイバー42の拡大概略図であり、図3-2は、アレイヘッド44付近の拡大図である。
 光ファイバー42は、レーザー発光素子41から出射されたレーザー光の光導波路である。光ファイバー42の形状、大きさ(直径)、材質、構造などについては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
 光ファイバー42の大きさ(直径d1)としては、15μm以上1000μm以下が好ましい。光ファイバー42の直径d1が15μm以上1000μm以下であると、画像の精細性の点で有利である。本実施形態では、光ファイバー42は、直径125μmの光ファイバーを用いた。
 また、光ファイバー42の材質としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ガラス、樹脂、石英などが挙げられる。
 光ファイバー42の構造としては、レーザー光を通過させる中心部のコア部と、コア部の外周に設けられたクラッド層とからなる構造が好ましい。
 コア部の直径d2としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、10μm以上500μm以下が好ましい。本実施形態では、コア部の直径d2が105μmの光ファイバーを用いた。また、コア部の材質としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、ゲルマニウムやリンをドープしたガラスなどが挙げられる。
 前記クラッド層の平均厚みとしては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、10μm以上250μm以下が好ましい。クラッド層の材質としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。クラッド層の材質としては、例えば、ホウ素やフッ素をドープしたガラスなどが挙げられる。
 図3-2に示すように、各光ファイバー42のレーザー出射部42aのピッチが127μmとなるように、複数の光ファイバー42のレーザー出射部42a付近がアレイヘッド44によりアレイ状に保持されている。記録装置14は、解像度200dpiの画像が記録可能なように、レーザー出射部42aのピッチを127μmとしている。
 ひとつのアレイヘッド44ですべての光ファイバー42を保持しようとした場合、アレイヘッド44が長尺となり、変形しやすくなる。その結果、ひとつのアレイヘッド44では、ビーム配列の直線性やビームピッチの均一性を保つのが難しい。このため、アレイヘッド44は、光ファイバー42を100個~200個保持するものとする。そのうえで、記録装置14は、100個~200個の光ファイバー42を保持した複数のアレイヘッド44を、コンテナCの搬送方向に対して直交する方向であるZ軸方向に並べて配設するのが好ましい。本実施形態においては、100個のアレイヘッド44をZ軸方向に並べて配設した。
 図4-1~図4-5は、アレイヘッド44の配設の一例を示す図である。図4-1は、記録装置14におけるファイバーアレイ部14bの複数のアレイヘッド44をZ軸方向にアレイ状に配置した例である。図4-2は、記録装置14におけるファイバーアレイ部14bの複数のアレイヘッド44を千鳥状に配置した例である。複数のアレイヘッド44の配置は、図4-1に示すようにZ軸方向に直線状に配置するよりも、図4-2に示すように千鳥状に配置する方が、組み付け性の観点から好ましい。
 ところで、従来においては、記録対象物上でのレーザー照射のピッチ間隔によって記録する画像の解像度が決定されている。一方、記録装置14では、光ファイバー42のファイバー径でピッチ間隔が決定される。このため、各光ファイバー42から照射されるレーザー光を記録対象物たる輸送用のコンテナCに貼り付けた感熱記録ラベルRL上で結像させると、光ファイバー42のピッチが画像の解像度になる。この場合、光ファイバー42のファイバー径を小さくすると高出力化が困難になるため、高解像度とレーザー出力に依存する高速記録の両立が課題となっている。
 図4-3は、記録装置14におけるファイバーアレイ部14bの複数のアレイヘッド44をX軸方向に傾斜させて配置した例である。複数のアレイヘッド44は、図4-3に示すように配置することで、光ファイバー42のZ軸方向のピッチPを、図4-1や図4-2に示す配置よりも狭めることができ、高解像度化を図ることができる。
 また、図4-4は、記録装置14におけるファイバーアレイ部14bの複数のアレイヘッド44を千鳥状に配置した2個のアレイヘッド群を、副走査方向(X軸方向)に配置し、一方のアレイヘッド群を、他方のアレイヘッド群に対して、主走査方向(Z軸方向)にアレイヘッド44の光ファイバー42の配列ピッチの半分ずらして配置した例である。複数のアレイヘッド44は、図4-4に示すように配置することでも、光ファイバー42のZ軸方向のピッチPを、図4-1や図4-2に示す配置よりも狭めることができ、高解像度化を図ることができる。
 ところで、本実施形態の記録装置14は、システム制御装置18の制御に従い、記録対象物たる輸送用のコンテナCに貼り付けた感熱記録ラベルRLの走査方向に対して直交する方向の画像情報を送信して記録していく。そのため、記録装置14は、感熱記録ラベルRLの走査と、直交する方向の画像情報の送信タイミングとに差が出た場合、画像情報をメモリーに蓄積しておくため、画像蓄積量が増えることになる。このような場合、図4-2に示す複数のアレイヘッド44の配置例より図4-4に示す複数のアレイヘッド44の配置例の方が、システム制御装置18のメモリーに対する情報蓄積量を低減することができる。
 更に、図4-5は、図4-4で示した複数のアレイヘッド44を千鳥状に配置した2個のアレイヘッド群を一のアレイヘッド群として積層した例である。このような2個のアレイヘッド群を一のアレイヘッド群として積層したアレイヘッド44は、製造上、容易に作製が可能で、高解像度化を図ることができる。加えて、図4-4に示す複数のアレイヘッド44の配置例より図4-5に示すアレイヘッド44の配置例の方が、システム制御装置18のメモリーに対する情報蓄積量を低減することができる。
 また、先の図2に示すように、光学部43は、各光ファイバー42から出射した発散光束のレーザー光を平行光束に変換するコリメートレンズ43aと、レーザー照射面である感熱記録ラベルRLの表面にレーザー光を集光する集光レンズ43bとを有している。また、前記光学部43を設けるか否かは、目的に応じて適宜選択すればよい。
 一般に用いられる方式としては、複数のアレイヘッド44の各光ファイバー42から出射された複数のレーザー光を、前記光学部43により、1:1で記録対象物たる輸送用のコンテナCに貼り付けた感熱記録ラベルRL上に像転写させる方式が使用される。但し、本方式では、複数のアレイヘッド44の各光ファイバー42から出射されるレーザー光の広がり角(NA)に応じて、レーザー光を記録対象物たる輸送用のコンテナCに貼り付けた感熱記録ラベルRLに集光・照射させる。そのため、感熱記録ラベルRLの集光角度はレーザー光の集光角度(NA)と同じ角度で集光される。従って、複数のアレイヘッド44の各光ファイバー42から出射されるレーザー光の集光角度(NA)が大きいと焦点深度が狭くなるので、記録対象物たる感熱記録ラベルRLの変化により、記録装置14と感熱記録ラベルRLとの距離が変動する場合には、画像濃度低下が課題であった。
 そこで、図4-2、図4-3、図4-4に示すようなファイバーアレイ部14b(ファイバーレーザーアレイ光源)を用いることで解像度を2倍に上げることができるので、前記光学部43の転写を1:2で記録対象物たる感熱記録ラベルRL上に像転写させることができる。これにより、解像度を維持して記録対象物たる感熱記録ラベルRLに入射する広がり角を2倍にすることができるので、焦点深度が長くなり、記録装置14と記録対象物たる感熱記録ラベルRLとの距離の変動に対する画像濃度の低下を抑制することができる。
 パーソナルコンピュータなどの画像情報出力部47は、画像データをコントローラ46に入力する。コントローラ46は、入力された画像データに基づいて各駆動ドライバ45を駆動するための駆動信号を生成する。コントローラ46は、生成された駆動信号を各駆動ドライバ45へ送信する。具体的には、コントローラ46は、クロックジェネレータを備えている。コントローラ46は、クロックジェネレータが発振するクロック数が、規定のクロック数となったら、各駆動ドライバ45を駆動するための駆動信号を各駆動ドライバ45へ送信する。
 各駆動ドライバ45は、駆動信号を受信すると、対応するレーザー発光素子41を駆動する。レーザー発光素子41は、駆動ドライバ45の駆動に従い、レーザー光を照射する。レーザー発光素子41から照射されたレーザー光は、対応する光ファイバー42に入射し、光ファイバー42のレーザー出射部42aから出射される。光ファイバー42のレーザー出射部42aから出射されたレーザー光は、光学部43のコリメートレンズ43a、集光レンズ43bを透過した後、記録対象物であるコンテナCの感熱記録ラベルRLの表面に照射される。感熱記録ラベルRLの表面に照射されたレーザー光により加熱されることにより、感熱記録ラベルRLの表面に画像が記録される。
 記録装置として、ガルバノミラーを用いてレーザーを偏向して記録対象物に画像を記録するものを用いた場合、文字等の画像は、ガルバノミラーの回転で一筆書きするように、レーザー光を照射して記録する。そのため、ある一定の情報量を記録対象物に記録する場合、記録対象物の搬送を停止させないと、記録が間に合わないという不具合がある。一方、本実施形態の記録装置14のように複数のレーザー発光素子41をアレイ状に配置したレーザーアレイを用いることで、各画素に対応するレーザー発光素子41のON/OFF制御で、記録対象物に画像を記録することができる。これにより、情報量が多くても、コンテナCの搬送を停止させずに、記録対象物に画像を記録することができる。よって、本実施形態の記録装置14によれば、多くの情報を記録対象物に記録する場合でも、生産性を落とさずに、画像を記録することができる。
 後述するように、本実施形態の記録装置14は、レーザー光を照射して記録対象物を加熱することで、記録対象物に画像を記録するため、ある程度の高出力のレーザー発光素子41を用いる必要がある。そのため、レーザー発光素子41の発熱量が多い。ファイバーアレイ部14bを有さない従来のレーザーアレイ記録装置においては、解像度に応じた間隔でレーザー発光素子41をアレイ状に配置する必要がある。従って、従来のレーザーアレイ記録装置においては、200dpiの解像度にするためには、レーザー発光素子41を非常に狭いピッチで配置することになる。その結果、従来のレーザーアレイ記録装置においては、レーザー発光素子41の熱が逃げ難く、レーザー発光素子41が高温となる。従来のレーザーアレイ記録装置においては、レーザー発光素子41が高温となると、レーザー発光素子41の波長や光出力が変動してしまい、記録対象物を規定の温度にまで加熱することができず、良好な画像を得ることができなくなる。また、従来のレーザーアレイ記録装置においては、このようなレーザー発光素子41の温度上昇を抑えるために、記録対象物の搬送スピードを落としてレーザー発光素子41の発光間隔を空ける必要があり、生産性を十分高めることができない。
 通常、冷却ユニットはチラー方式を用いることが多く、本方式では加熱を行わず冷却のみを行う。そのため、光源の温度はチラーの設定温度より高くなることはないが、環境温度より冷却ユニット50及び接触させているレーザー光源であるレーザー発光素子41の温度は変動することになる。一方、レーザー発光素子41として半導体レーザーを用いた場合、レーザー発光素子41の温度に応じてレーザー出力が変化する現象が発生する(レーザー発光素子41の温度が低温になるとレーザー出力が高くなる)。レーザー出力を制御するためには、レーザー発光素子41の温度又は冷却ユニット50の温度を計測して、その計測結果に応じてレーザー出力が一定になるようにレーザー出力を制御する駆動ドライバ45への入力信号を制御して、正常な画像形成を行うことが好ましい。
 これに対し、本実施形態の記録装置14は、ファイバーアレイ部14bを用いたファイバーアレイ記録装置である。ファイバーアレイ記録装置を用いることで、ファイバーアレイ部14bのレーザー出射部42aを、解像度に応じたピッチで配置すればよく、レーザーアレイ部14aのレーザー発光素子41間のピッチを画像解像度に応じたピッチにする必要がなくなる。これにより、本実施形態の記録装置14によれば、レーザー発光素子41の熱が、十分放熱できるように、レーザー発光素子41間のピッチを十分広くすることができる。これにより、本実施形態の記録装置14によれば、レーザー発光素子41が高温となるのを抑制することができ、レーザー発光素子41の波長や光出力が変動するのを抑制することができる。その結果、本実施形態の記録装置14によれば、記録対象物に良好な画像を記録することができる。また、レーザー発光素子41の発光間隔を短くしても、レーザー発光素子41の温度上昇を抑制することができ、コンテナCの搬送速度をあげることができ、生産性を高めることができる。
 また、本実施形態の記録装置14においては、冷却ユニット50を設けて、レーザー発光素子41を液冷することで、レーザー発光素子41の温度上昇をより一層抑制することができる。その結果、本実施形態の記録装置14によれば、さらに、レーザー発光素子41の発光間隔を短くすることができ、コンテナの搬送速度をあげることができ、生産性を高めることができる。本実施形態の記録装置14では、レーザー発光素子41を液冷しているが、冷却ファンなどを用いてレーザー発光素子41を空冷するようにしてもよい。液冷の方が冷却効率を高く、レーザー発光素子41を良好に冷却できるというメリットがある。一方、空冷とすることで、冷却効率は落ちるが、安価にレーザー発光素子41を冷却することができるというメリットがある。
 図5は、画像記録システム100における電気回路の一部を示すブロック図である。同図において、システム制御装置18は、CPU、RAM、ROM、不揮発性メモリーなどを備えており、画像記録システム100における各種の機器の駆動を制御したり、各種の演算処理をしたりするものである。このシステム制御装置18には、コンベア装置10、記録装置14、読取装置15、操作パネル181、画像情報出力部47などが接続されている。
 操作パネル181は、タッチパネル式ディスプレイや、各種のキーを具備しており、画像をディスプレイ表示したり、作業者のキー操作によって入力された各種情報を受け付けたりする。
 図5に示すように、システム制御装置18は、ROM等に記憶されたプログラムに従ってCPUが動作することにより、画像記録手段として機能する。画像記録手段として機能するシステム制御装置18は、記録装置14を制御し、所定の方向とは異なる方向に記録装置14に対して相対的に移動する記録対象物にレーザーを照射することで記録対象物を加熱して画像ドットを形成して画像を記録する。
 次に、画像記録システム100の動作の一例について図1を参照して説明する。まず、荷物が収容されたコンテナCが、作業者によりコンベア装置10に載置される。作業者は、感熱記録ラベルRLが貼付されたコンテナCの本体の側面が、-Y側に位置するように、すなわち記録装置14に前記側面が対向するようにコンテナCをコンベア装置10に載置する。
 作業者が操作パネル181を操作して、システム制御装置18をスタートさせると、操作パネル181からシステム制御装置18へ搬送開始信号が送信される。搬送開始信号を受信したシステム制御装置18は、コンベア装置10の駆動を開始する。すると、コンベア装置10に載置されたコンテナCは、コンベア装置10により記録装置14に向けて搬送される。コンテナCの搬送スピードの一例としては、2m/secである。
 記録装置14よりもコンテナCの搬送方向上流側には、コンベア装置10上を搬送されるコンテナCを検出するセンサが配置されている。このセンサが、コンテナCを検出すると、検出信号が、センサからシステム制御装置18へ送信される。システム制御装置18は、タイマを有している。システム制御装置18は、前記センサからの検出信号を受信したタイミングで、タイマを用いた時刻計測を開始する。そして、システム制御装置18は、検出信号の受信タイミングからの経過時間に基づいて、コンテナCが、記録装置14に到達するタイミングを把握する。
 検出信号の受信タイミングからの経過時間がT1となり、コンテナCが、記録装置14に到達するタイミングで、システム制御装置18は、記録装置14を通過するコンテナCに貼付された感熱記録ラベルRLに画像を記録すべく、記録装置14に記録開始信号を出力する。
 記録開始信号を受信した記録装置14は、画像情報出力部47から受けた画像情報に基づいて、記録装置14に対して相対移動するコンテナCの感熱記録ラベルRLに向けて所定パワーのレーザー光を照射する。これにより、感熱記録ラベルRLに画像が非接触で記録される。
 感熱記録ラベルRLに記録される画像(画像情報出力部47から送信される画像情報)としては、例えば、コンテナCに収容されている荷物の内容、輸送先の情報などの文字画像、および、コンテナCに収容されている荷物の内容、輸送先の情報などの情報がコード化されたバーコードや二次元コードなどのコード画像である。
 記録装置14を通過する過程で画像が記録されたコンテナCは、読取装置15を通過する。このとき、読取装置15が、感熱記録ラベルRLに記録されたバーコードや二次元コードなどのコード画像を読み取り、コンテナCに収容されている荷物の内容、輸送先の情報、などの情報を取得する。システム制御装置18は、コード画像から取得した情報と、画像情報出力部47から送信された画像情報とを照合して、正しく画像が記録されているか否かをチェックする。正しく画像が記録されているときは、システム制御装置18は、コンテナCをコンベア装置10によって次の工程(例えば輸送準備工程)に送る。
 一方、正しく画像が記録されていないときは、システム制御装置18は、コンベア装置10を一時停止して、操作パネル181に正しく画像が記録されていない旨を表示する。また、システム制御装置18は、正しく画像が記録されていないときは、そのコンテナCを、規定の搬送先に搬送するようにしてもよい。
 図6-1~図6-3は、記録対象物へのベタ画像の記録について説明する図である。図6-1は、各レーザー発光素子41からレーザー光が出射するタイミングを同一にして、ベタ画像を形成した一例を示す図である。図6-2、図6-3は、Z軸方向一方側から数えて、奇数番目の光ファイバー42に対応するレーザー発光素子41のレーザー出射タイミングと、偶数番目の光ファイバー42に対応するレーザー発光素子41のレーザー出射タイミングとを互いに異ならせて、ベタ画像を形成した一例を示す図である。図6-2は、偶数番目の光ファイバー42に対応するレーザー発光素子41のレーザー出射タイミングを、画像ドットGの副走査方向(X軸方向)ピッチD1の半分(D1/2)遅らせてベタ画像を形成した例である。図6-3は、偶数番目の光ファイバー42に対応するレーザー発光素子41のレーザー出射タイミングを、画像ドットGの副走査方向(X軸方向)ピッチD2の約1/3(0.3D2)遅らせてベタ画像を形成した例である。ここで、ベタ画像とは、Z軸方向、X軸方向いずれも2ドット以上画像ドットGが連続する画像のことを言う。
 画像ドットGがX軸方向に隣接する画像ドットと重ならないように、ベタ画像を形成した場合、ベタ画像に白抜けが生じてしまう。従って、白抜けが生じないように、ベタ画像を形成する場合は、隣接する全ての画像ドットGと重なるように画像ドットGを記録対象物に記録する必要がある。図6-1と図6-2とを比較して分かるように、白抜けが生じないように、隣接する全ての画像ドットに重なるようにした場合、画像ドットGが重なり合う部分G2は、各レーザー発光素子41からレーザー光が出射するタイミングを同一にした場合の方が広いことが分かる。画像ドットGが互いに重なり合う部分G2は、レーザーの照射により過剰な熱エネルギーを受ける部分である。このような過剰な熱エネルギーを受けると、記録対象物の記録濃度が低下したり、記録対象物が焦げたりする場合がある。
 図6-1においては、画像ドットGが互いに重なり合う部分G2が、図6-2や図6-3の場合よりも広い。そのため、各レーザー発光素子41からレーザー光が出射するタイミングを同一にして、ベタ画像を形成すると、図6-2に示すように、奇数番目と、偶数番目とのレーザー出射タイミングを互いに異ならせた場合に比べて、記録濃度の低下や、記録対象物の焦げが見られる。
 図6-2や図6-3に示すように、奇数番目と、偶数番目とのレーザー発光素子41からのレーザー出射タイミングを互いに異ならせることで、隣接する画像ドットは、最大で6個と増えるが、画像ドットG同士が互いに重なり合う部分G2は、狭くなる。その結果、画像ドットGが重なり合う部分G2の記録濃度の低下や、焦げを抑えてベタ画像の白抜けを抑制することができる。
 奇数番目のレーザー発光素子41からのレーザー出射タイミングと、偶数番目のレーザー発光素子41からのレーザー出射タイミングとのずれ量は、画像ドットGの大きさや、画像ドットGのZ軸方向のピッチPに基づいて、適宜決定すればよい。しかし、少なくとも、図6-2に示すように、奇数番目のレーザー発光素子41からのレーザー光により記録される画像ドットGと偶数番目のレーザー発光素子41からのレーザー光により記録される画像ドットGの副走査方向(X軸方向)のピッチを同じとし、偶数番目と奇数番目でおよそ副走査方向のピッチに対して1/2ピッチ分位相をずらすことで、画像ドットの重なり部分を最も少なくして、白抜けを抑制することができる。
 次に、本出願人が行った検証実験について説明する。
[実施例1]
 実施例1は、Z軸方向一方側から数えて、奇数番目の光ファイバー42に対応するレーザー発光素子41のレーザー出射タイミングに対して、偶数番目の光ファイバー42に対応するレーザー発光素子41のレーザー出射タイミングを、副走査方向に0.3ピッチずらして、図6-3に示すベタ画像を記録した。記録装置14におけるファイバーアレイ部14b(ファイバーレーザーアレイ光源)は、複数の光ファイバー42(ファイバーコア径105μm、ファイバー径125μm、出射されるレーザー光の広がり角(NA)0.11)を保持した32個のアレイヘッド44で構成されている。また、光学部43としては、複数のアレイヘッド44の各光ファイバー42から出射された複数のレーザー光を、1:1で記録対象物たる輸送用のコンテナCに貼り付けた感熱記録ラベルRL上に像転写するレンズ系を用いて実験を行った。
 各光ファイバー42のレーザー出射部42aは、主走査(Z軸)方向のドットピッチ127μm、副走査(X軸)方向のドットピッチ140μmとなるように設定した。
 また、記録対象物たる輸送用のコンテナCに貼り付けた感熱記録ラベルRL上に像転写される画像ドットGのサイズは、Z軸方向の長さR1が150μm、X軸方向の長さR2が185μmとなるようにした。具体的には、記録対象物たる輸送用のコンテナCに貼り付けた感熱記録ラベルRLに記録した画像ドットGのZ軸方向の長さR1、X軸方向長さR2をマイクロデジメータで測定し、その測定結果に基づいて、R1=150μm,R2=185μmとなるように、レーザー発光素子41のレーザーパワー、レーザー照射時間を調整した。なお、画像濃度の最大、最小の平均値を算出して、本平均値となる画像の輪郭部分を求めて画像ドットGとして測定した。
[実施例2]
 実施例2は、Z軸方向一方側から数えて、奇数番目の光ファイバー42に対応するレーザー発光素子41のレーザー出射タイミングと、偶数番目の光ファイバー42に対応するレーザー発光素子41のレーザー出射タイミングとを副走査方向に0.5ピッチ(75μm)ずらした以外は実施例1と同様にして、図6-2に示したベタ画像の記録を行った。
[比較例1]
 比較例1は、各レーザー発光素子41のレーザー出射タイミングを同一のタイミングとした以外は、実施例1と同様とし、先の図6-1に示したベタ画像の記録を行った。上述の実施例1~2、比較例1により記録したベタ画像について、目視により確認した。白抜け確認されない場合は「○」、白抜けが目立たない場合は「△」、白抜けが目立つ場合は「×」とした。また、記録対象物に焦げが確認されなかった場合は「○」、焦げが目立たない場合は「△」、焦げが目立つ場合は、「×」とした。その結果を、表1に示す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 比較例1においては、白抜けは確認できなかったが、記録対象物たる輸送用のコンテナCに貼り付けた感熱記録ラベルRLの局所的な焦げや、濃度が低下した部分が目立った。
 一方、実施例1、2については、ベタ画像の白抜けは見られず、更に記録対象物たる輸送用のコンテナCに貼り付けた感熱記録ラベルRLの焦げや濃度低下部分が目立たないか、目視で確認できなかった。
 なお、実施例1に対して、記録対象物たる輸送用のコンテナCに貼り付けた感熱記録ラベルRLの位置を光学部43の方向に移動させて、画像濃度が目視で低下しない許容幅を測定したところ、1.0mmであった。
[実施例3]
 次に、図4-5に示すファイバーアレイ部14b(ファイバーレーザーアレイ光源)を、0.0635μmピッチで作製して、光学部43としては、複数のアレイヘッド44の各光ファイバー42から出射された複数のレーザー光を、1:2で像転写するレンズ系を用いて実験を行った。
 各光ファイバー42のレーザー出射部42aは、主走査(Z軸)方向のドットピッチ127μm、副走査(X軸)方向のドットピッチ140μmとなるように設定した。
 また、記録対象物たる輸送用のコンテナCに貼り付けた感熱記録ラベルRL上に像転写される画像ドットGのサイズは、Z軸方向の長さR1が150μm、X軸方向の長さR2が185μmとなるようにした。具体的には、記録対象物たる輸送用のコンテナCに貼り付けた感熱記録ラベルRLに記録した画像ドットGのZ軸方向の長さR1、X軸方向長さR2をマイクロデジメータで測定し、その測定結果に基づいて、R1=150μm,R2=185μmとなるように、レーザー発光素子41のレーザーパワー、レーザー照射時間を調整した。
 なお、実施例3に対して、記録対象物たる輸送用のコンテナCに貼り付けた感熱記録ラベルRLの位置を光学部43の方向に移動させて、画像濃度が目視で低下しない許容幅を測定したところ、2.3mmであった。
[変形例1]
 図7-1および図7-2は、変形例1の画像記録システム100の一例を示す図である。
 この変形例1は、記録装置14が移動することで、記録対象物であるコンテナCの感熱記録ラベルRLに画像を記録するものである。
 図7-1および図7-2に示すように、この変形例の画像記録システム100は、コンテナCを載置する載置台150を有している。記録装置14は、レール部材141に図中左右方向に移動可能に支持されている。
 この変形例1では、まず、作業者は、コンテナCの記録対象物である感熱記録ラベルRLが貼付された面が上面となるように、コンテナCを載置台150にセットする。コンテナCを載置台150にセットしたら、操作パネル181を操作して、画像記録処理をスタートさせる。画像記録処理をスタートさせると、図7-1に示す左側に位置する記録装置14が、図7-1の矢印に示すように、図中右側へと移動する。そして、記録装置14は、図中右側へと移動しながら、記録対象物(コンテナCの感熱記録ラベルRL)にレーザーを照射して、画像を記録する。画像を記録した後、図7-2に示す右側に位置する記録装置14は、図7-2の矢印に示すように図中左側へと移動し、図7-1に示す位置に戻る。
 また、上述では、コンテナCに貼付した感熱記録ラベルRLに画像の記録する記録装置14について本発明を適用した例について説明したが、例えば、コンテナCに貼付した可逆性感熱記録ラベルに画像を書き換える画像書き換えシステムにも本発明を適用することができる。この場合は、記録装置14よりもコンテナCの搬送方向上流側に、可逆性感熱記録ラベルにレーザーを照射して可逆性感熱記録ラベルに記録されている画像を消去する消去装置を設ける。この消去装置により、可逆性感熱記録ラベルに記録された画像を消去した後、記録装置14により画像を記録する。かかる画像書き換えシステムにおいても、ベタ画像の白抜けを抑制し、かつ、記録対象物の焦げを抑制することができる。
 また、ファイバーアレイを用いた記録装置14について説明したが、半導体レーザーを画素ピッチの間隔でアレイ状に配置し、半導体レーザーからのレーザー光を、光ファイバーを通さずに、記録対象物に照射して画像を記録するものでもよい。
 以上に説明したものは一例であり、以下の態様毎に特有の効果を奏する。
 (態様1)
 半導体レーザーなどの複数のレーザー発光素子41から出射されたレーザー光を、所定の方向において互いに異なる位置に照射する記録装置14などのレーザー照射装置と、前記レーザー照射装置を制御し、前記所定の方向と異なる方向に前記レーザー照射装置に対して相対的に移動する記録対象物にレーザーを照射することで前記記録対象物を加熱して画像ドットを形成して画像を記録する画像記録手段と、を備え、前記画像記録手段は、前記レーザー照射装置を制御し、前記記録対象物の相対移動方向と直交する方向において、互いに異なる位置に並んで記録される複数の前記画像ドットのうちの少なくともひとつを、他の前記画像ドットに対して前記相対移動方向にずらして記録するとともに、前記画像ドットが、隣接する全ての画像ドットと部分的に重なり合うようにして、前記記録対象物にベタ画像を記録する。
 レーザーを照射して記録対象物に記録される画像ドットは、略楕円形状である。画像ドットが互いに接するように記録対象物にベタ画像を形成すると、画像ドットが楕円形状であるため、ベタ画像に白抜け部分が生じてしまう(図8参照)。このため、ベタ画像を記録するときは、画像ドットが隣接するすべての画像ドットに重なるようにしている。こうすることで、先の図6-1を用いて説明したように、ベタ画像の白抜けは抑制することができる。しかしながら、ベタ画像の白抜けがなくなるように、画像ドットを重ね合わせた場合、画像ドットが重なる部分が多くなる。この画像ドットが重なる部分は、レーザーの過剰照射により記録濃度が低下したり、焦げたりする。そのため、レーザーが重複して照射される画像ドットが重なる部分の総面積が多いと、それだけ記録濃度低下や、焦げが顕著となる。
 そこで、態様1では、記録対象物の相対移動方向と直交する方向において、互いに異なる位置に並べて記録される複数の画像ドットのうち、少なくともひとつの画像ドットを、他の画像ドットに対して前記相対移動方向にずらして記録するとともに、画像ドットが、隣接する全ての画像ドットと部分的に重なり合うようにしてベタ画像を記録するようにした。
 このようにして、記録対象物に記録した先の図6-2に示すベタ画像は、図8に示す画像ドットが互いに接するように記録対象物にベタ画像を形成した場合に比べて、白抜きが抑制されたベタ画像を記録することができる。また、各レーザー出射部から出射するレーザーの出射タイミングを同一にして、記録対象物の相対移動方向と直交する方向において、互いに異なる位置に並んで記録されるすべての画像ドットを、前記相対移動方向において同一の位置に形成してベタ画像に白抜きが生じないようにした図6-1に示すベタ画像に比べて、画像ドットの重なり合う部分を少なくすることができる。これにより、ベタ画像の白抜けを抑制して、記録対象物のレーザー過剰照射による記録濃度低下、焦げを抑制することができる。さらに、記録対象物に記録する画像の解像度を向上させ、画像記録装置と記録対象物との距離変動による画像濃度の低下を抑制することができる。
(態様2)
 (態様1)において、前記画像記録手段は、前記レーザー照射装置を制御し、前記所定方向において一方側から数えて、奇数番目の画像ドットに対応する前記レーザー発光素子のレーザー出射タイミングと、偶数番目の画像ドットに対応する前記レーザー発光素子のレーザー出射タイミングとを互いに異ならせて、ベタ画像を形成する。
 これによれば、図6を用いて説明したように、ベタ画像の白抜けを抑制することができ、かつ、記録対象物のレーザー過剰照射による記録濃度低下、焦げを抑制することができる。
 (態様3)
 (態様2)において、前記画像記録手段は、前記レーザー照射装置を制御し、前記所定方向において一方側から数えて、前記奇数番目の画像ドットの前記相対移動方向のピッチと、前記偶数番目の画像ドットの前記相対移動方向のピッチとを同一とし、前記奇数番目の画像ドットに対し、前記偶数番目の画像ドットを、前記相対移動方向に1/2ピッチずらす。
 これによれば、検証実験で説明したように、画像ドットを隣接する画像ドットとすべてに重ねることができ、白抜けを抑制でき、記録対象物のレーザー過剰照射による記録濃度低下、焦げをより抑制することができる。
 (態様4)
 (態様1)または(態様3)において、複数のレーザー発光素子に対応して設けられ、前記レーザー発光素子から出射されたレーザー光を前記記録対象物に導く複数の光ファイバーを有し、各光ファイバーのレーザー出射部を、前記所定の方向にアレイ状に保持する。
 これによれば、実施形態で説明したように、各光ファイバーのレーザー出射部を可視像の画素ピッチと同じピッチに配置すればよく、半導体レーザーなどのレーザー発光素子を、画素ピッチと同じピッチに配置する必要がなくなる。これにより、レーザー発光素子を、レーザー発光素子の熱を逃がすことができるように配置することができ、レーザー発光素子の温度上昇を抑制することができる。これにより、レーザー発光素子の波長や光出力が変動するのを抑制することができ、良好な画像を記録対象物に記録することができる。
 (態様5)
 (態様1)から(態様4)のいずれかにおいて、前記画像記録手段は、前記レーザー発光素子の温度に応じてレーザー光の照射パワーを制御して光出力を補正する。これによれば、レーザー発光素子の温度により光出力が変動を補正して抑制することができ、良好な画像を記録対象物に記録することができる。
(態様6)
 画像記録装置を用いて記録対象物に画像記録を行う画像記録方法において、前記画像記録装置として、(態様1)乃至(態様5)のいずれかに記載の画像記録装置を用いた。これによれば、ベタ画像の白抜けを抑制でき、かつ、画像濃度が低下する部分が生じたり、記録対象物の焦げを抑制することができる。
 10   コンベア装置
 11   遮蔽カバー
 14   記録装置
 14a  レーザーアレイ部
 14b  ファイバーアレイ部
 15   読取装置
 18   システム制御装置
 41   レーザー発光素子
 42   光ファイバー
 42a  レーザー出射部
 43   光学部
 43a  コリメートレンズ
 43b  集光レンズ
 44   アレイヘッド
 45   駆動ドライバ
 46   コントローラ
 47   画像情報出力部
 48   電源
 50   冷却ユニット
 51   受熱部
 52   放熱部
 53a  冷却パイプ
 53b  冷却パイプ
 100  画像記録システム
 141  レール部材
 150  載置台
 181  操作パネル
 C    コンテナ
 G    画像ドット
 P    光ファイバーのZ軸方向のピッチ(レーザー照射ピッチ)
 R    画像ドットのZ軸方向長さ
 RL   感熱記録ラベル
特開2010-52350号公報

Claims (6)

  1.  複数のレーザー発光素子から出射されたレーザー光を、所定の方向において互いに異なる位置に照射するレーザー照射装置と、
     前記レーザー照射装置を制御し、前記所定の方向とは異なる方向に前記レーザー照射装置に対して相対的に移動する記録対象物にレーザーを照射することで前記記録対象物を加熱して画像ドットを形成して画像を記録する画像記録手段と、
    を備え、
     前記画像記録手段は、前記レーザー照射装置を制御し、
     前記記録対象物の相対移動方向と直交する方向において、互いに異なる位置に並んで記録される複数の前記画像ドットのうちの少なくともひとつを、他の前記画像ドットに対して前記相対移動方向にずらして記録するとともに、
     前記画像ドットが、隣接する全ての画像ドットと部分的に重なり合うようにして、前記記録対象物にベタ画像を記録する、
    ことを特徴とする画像記録装置。
  2.  請求項1に記載の画像記録装置において、
     前記画像記録手段は、前記レーザー照射装置を制御し、
     前記所定方向において一方側から数えて、奇数番目の画像ドットに対応する前記レーザー発光素子のレーザー出射タイミングと、偶数番目の画像ドットに対応する前記レーザー発光素子のレーザー出射タイミングとを互いに異ならせて、ベタ画像を形成する、
    ことを特徴とする画像記録装置。
  3.  請求項2に記載の画像記録装置において、
     前記画像記録手段は、前記レーザー照射装置を制御し、
     前記所定方向において一方側から数えて、前記奇数番目の画像ドットの前記相対移動方向のピッチと、前記偶数番目の画像ドットの前記相対移動方向のピッチとを同一とし、
     前記奇数番目の画像ドットに対し、前記偶数番目の画像ドットを、前記相対移動方向に1/2ピッチずらす、
    ことを特徴とする画像記録装置。
  4.  請求項1乃至3のいずれか一項に記載の画像記録装置において、
     前記レーザー照射装置は、複数のレーザー発光素子に対応して設けられ、前記レーザー発光素子から出射されたレーザー光を前記記録対象物に導く複数の光ファイバーを有し、各光ファイバーのレーザー出射部を、前記所定の方向にアレイ状に保持する、
    ことを特徴とする画像記録装置。
  5.  請求項1乃至4のいずれか一項に記載の画像記録装置において、
     前記画像記録手段は、前記レーザー発光素子の温度に応じて、前記レーザー光の照射パワーを制御する、
    ことを特徴とする画像記録装置。
  6.  画像記録装置を用いて記録対象物に画像記録を行う画像記録方法において、
     前記画像記録装置として、請求項1乃至5のいずれか一項に記載の画像記録装置を用いた、
    ことを特徴とする画像記録方法。
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017135329A1 (ja) * 2016-02-05 2017-08-10 株式会社リコー 画像記録装置および画像記録方法
WO2019116654A1 (ja) * 2017-12-13 2019-06-20 ソニー株式会社 発光モジュールの製造方法、発光モジュール及び装置
WO2020054279A1 (ja) * 2018-09-11 2020-03-19 ソニー株式会社 描画方法および感熱性記録媒体ならびに描画装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58148777A (ja) * 1982-02-27 1983-09-03 Kanzaki Paper Mfg Co Ltd レ−ザ−ダイオ−ドを用いた感熱プリンタ−
JPH05281423A (ja) * 1991-08-23 1993-10-29 Eastman Kodak Co サーマルプリンタ用光ファイバーアレイ
JPH0768821A (ja) * 1993-09-07 1995-03-14 Casio Comput Co Ltd サーマルプリンタ
JPH1170699A (ja) * 1997-05-30 1999-03-16 Eastman Kodak Co レーザダイオードコントローラ

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5235437A (en) * 1989-12-18 1993-08-10 Sharp Kabushiki Kaisha Analog/digital image processor apparatus with liquid crystal light modulator
US5463720A (en) * 1992-09-28 1995-10-31 Granger; Edward M. Blue noise based technique for use in a halftone tile oriented screener for masking screener induced image artifacts
JPH06253090A (ja) 1993-02-23 1994-09-09 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> 画像入出力方法およびその記録装置
JPH08281994A (ja) 1995-04-18 1996-10-29 Seiko Instr Inc カラー記録装置及び方法
WO1998042516A1 (en) * 1997-03-26 1998-10-01 Toray Industries, Inc. Imaging device, imaging method, and printing device
JP2001215437A (ja) * 2000-02-03 2001-08-10 Ricoh Co Ltd 画像形成装置
US7035299B2 (en) * 2001-03-29 2006-04-25 Fuji Photo Film Co., Ltd. Image forming apparatus
JP3845593B2 (ja) * 2002-03-13 2006-11-15 株式会社リコー 分級装置、現像装置、画像形成装置、分級方法、現像方法及び画像形成方法
JP2004012568A (ja) * 2002-06-04 2004-01-15 Ricoh Co Ltd マルチビーム光走査装置
JP3838439B2 (ja) 2003-09-16 2006-10-25 富士写真フイルム株式会社 インクジェット記録装置及び記録方法
US7508407B2 (en) * 2005-05-31 2009-03-24 Seiko Epson Corporation Light scanning apparatus, image forming apparatus equipped with such light scanning apparatus, and control method or image forming method for such image forming apparatus
JP4282696B2 (ja) 2006-07-14 2009-06-24 株式会社リコー 画像形成装置
JP2010052350A (ja) 2008-08-29 2010-03-11 Toshiba Tec Corp 画像書換方法及び装置
JP5707830B2 (ja) 2009-10-19 2015-04-30 株式会社リコー 画像処理方法及び画像処理装置

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58148777A (ja) * 1982-02-27 1983-09-03 Kanzaki Paper Mfg Co Ltd レ−ザ−ダイオ−ドを用いた感熱プリンタ−
JPH05281423A (ja) * 1991-08-23 1993-10-29 Eastman Kodak Co サーマルプリンタ用光ファイバーアレイ
JPH0768821A (ja) * 1993-09-07 1995-03-14 Casio Comput Co Ltd サーマルプリンタ
JPH1170699A (ja) * 1997-05-30 1999-03-16 Eastman Kodak Co レーザダイオードコントローラ

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