圖像處理方法和圖像處理裝置製造方法

2023-04-26 09:10:41 3

圖像處理方法和圖像處理裝置製造方法
【專利摘要】提供圖像處理方法，其包括圖像記錄，其中由多個雷射繪製的線組成的圖像通過將平行雷射照射在隔開預定距離的記錄介質上加熱進行記錄，其中在圖像記錄中，在組成圖像的多個雷射繪製的線中，形成以不同能量繪製的至少兩個單元的線，每個由彼此臨近並且具有不同的照射能量的一對雷射繪製的線組成。
【專利說明】圖像處理方法和圖像處理裝置

【技術領域】
[0001] 本發明涉及圖像處理方法和圖像處理裝置。

【背景技術】
[0002] 作為用於在介質上的表面不規則性或遠程記錄或擦除的情況下在熱可逆記錄介 質（下文中，其也可被稱為"記錄介質"或"介質"）上均勻地記錄或擦除圖像的方法，已經 提出了製造雷射的各種方法（參見PTLl等）。因此，已經提供了通過雷射的圖像處理方法、 能夠使得高功率雷射照射在熱可逆記錄介質上並且控制其位置的雷射記錄裝置（雷射打 標機（laser marker))。當使用該雷射打標機將雷射照射在熱可逆記錄介質上時，熱可逆 記錄介質中的光熱轉換材料吸收光並將其轉化為熱，並且可通過熱進行圖像處理和圖像擦 除。例如，作為用於通過雷射進行圖像記錄和圖像擦除的方法，已經提出了用於通過近紅外 雷射記錄的方法，其中結合無色染料、可逆顯色劑和各種光熱轉換材料（參見PTL2)。
[0003] 這裡，用於在使用雷射的圖像記錄和圖像擦除中掃描雷射的方法的實例包括圖1 和圖2圖解的那些。這裡，在圖1和圖2中，實線箭頭表示雷射繪製操作（標記操作），以及 虛線箭頭表示移動的繪製點的跳躍操作（空轉操作）。
[0004] 在圖1中，從第一起點至第一終點繪製第一雷射繪製的線201，並且照射和掃描激 光以便從第二起點至第二終點與第一雷射繪製的線201平行繪製臨近第一雷射繪製的線 201的第二雷射繪製的線202。
[0005] 根據圖1中圖解的雷射掃描，短的圖像記錄時間中的繪製是可能的，在轉向部分 具有較小的減速。然而，由於就在印刷第一雷射繪製的線201的終點之後印刷第二雷射繪 制的線202的起點的熱積累影響，熱可逆記錄介質在雷射繪製的線的轉向部分被過度地加 熱。結果，存在不均勻圖像密度和減少的重複耐久性的問題。
[0006] 圖2圖解了用於照射和掃描雷射的方法，其中從第一起點至第一終點繪製第一激 光繪製的線211 ;從第一終點至第二起點掃描雷射而不照射；並且從第二起點至第二終點 與第一雷射繪製的線211平行繪製臨近第一雷射繪製的線211的第二雷射的線212 (參見 PTL3)。
[0007] 根據圖2中圖解的該雷射掃描，可改善在轉向部分的速度減小和熱積累的影響， 並且可以避免在熱可逆記錄介質上的過多能量應用。因此，重複耐久性改善。然而，沒有激 光照射的虛線部分長，並且因此圖像記錄時間和圖像擦除時間長。同樣地，在雷射掃描方法 中，作為減少熱積累影響的替代方案，在繪製第一雷射繪製的線211之後以冷態記錄第二 雷射繪製的線212。因此，不能使用熱積累，並且需要高能量。因此，不能提高掃描速度，並 且存在不能減少圖像記錄時間的問題。
[0008] 而且，本發明 申請人:早期已經提出了圖3中圖解的用於照射和掃描雷射的方法以 便從第一起點至第一終點繪製第一雷射繪製的線221，並且然後，從第二起點朝向第二終點 繪製臨近第一雷射繪製的線221的第二雷射繪製的線222,第二終點位於相對於平行於第 一雷射繪製的線221的線與第一起點傾斜的方向的線上（見PTL4)。
[0009] 根據圖3中圖解的此提議，可以抑制在實心圖像部分和擦除部分處的不均勻密 度，並且可改善實心圖像的重複耐久性。同時，可減少圖像印刷和擦除時間。然而，由於對 角地記錄第二雷射繪製的線222,所以存在圖像的末端部分缺少的問題，這取決於圖像的類 型。
[0010] 在通過掃描雷射繪製的圖像中，尤其在繪製條形碼圖像的情況下，需要高的圖像 密度和精確的線寬度，為了改善的可讀性，必須通過照射高能量雷射繪製圖像。然而，在現 有技術中描述的用於掃描雷射的所有方法中，沒有充分地解決在轉向部分處的雷射繪製的 線的熱積累影響。因此，當圖像是由多個雷射繪製的線形成的任意線寬度的圖表時，其需要 高的圖像密度和精確的線寬度並且需要可讀性的改善，尤其是條形碼圖像，繪製具有高的 圖像密度和精確的線寬度的圖像，以及重複地繪製具有高可讀性的圖像目前是困難的。
[0011] 引用列表
[0012] 專利文獻
[0013] PTLl日本專利申請特開（JP-A)號2000-136022
[0014] PTL2 JP-A 號 11-151856
[0015] PTL3 JP-A 號 2008-213439
[0016] PTL4 JP-A 號 2011-116116


【發明內容】

[0017] 技術問題
[0018] 本發明旨在提供圖像處理方法，其能夠使得以高的圖像密度和精確的線寬度有效 地繪製，並且實現具有優越的重複耐久性的圖像，即使圖像是由多個雷射繪製的線形成的 任意線寬度的圖表，其需要高的圖像密度和精確的線寬度並且需要可讀性的改善，尤其是 條形碼圖像。
[0019] 問題的解決方案
[0020] 作為用於解決問題的手段的本發明的圖像處理方法包括圖像記錄步驟，其中由多 個雷射繪製的線組成的圖像通過照射平行的雷射在隔開預定距離的記錄介質上加熱進行 記錄，其中在圖像記錄步驟中，在組成圖像的多個雷射繪製的線中，形成以不同能量繪製的 至少兩個單元的線，每個由彼此臨近並且具有不同的照射能量的一對雷射繪製的線組成。
[0021] 發明的有益效果
[0022] 根據本發明，可以解決常規的問題，可以實現目標，並且有可能提供圖像處理方 法，其能夠使得以高的圖像密度和精確的線寬度有效地繪製，並且實現具有優越的重複耐 久性的圖像，即使圖像是由多個雷射繪製的線形成的任意線寬度的圖表，其需要高的圖像 密度和精確的線寬度並且需要可讀性的改善，尤其是條形碼圖像。
[0023] 附圖簡述
[0024] 圖1是圖解通過常規圖像處理方法的圖像記錄的一個實例的示意圖。
[0025] 圖2是圖解通過常規圖像處理方法的圖像記錄的另一個實例的示意圖。
[0026] 圖3是圖解通過常規圖像處理方法的圖像記錄的另一個實例的示意圖。
[0027] 圖4是圖解通過本發明的圖像處理方法的圖像記錄的一個實例的示意圖。
[0028] 圖5是圖解通過本發明的圖像處理方法的圖像記錄的另一個實例的示意圖。
[0029] 圖6是圖解照射能量和坐標位置之間的關係的一個實例的圖。
[0030] 圖7是圖解照射能量和坐標位置之間的關係的另一個實例的圖。
[0031] 圖8A是圖解熱可逆記錄介質的層結構的一個實例的示意性截面圖。
[0032] 圖8B是圖解熱可逆記錄介質的層結構的另一個實例的示意性截面圖。
[0033] 圖8C是圖解熱可逆記錄介質的層結構的另一個實例的示意性截面圖。
[0034] 圖8D是圖解熱可逆記錄介質的層結構的另一個實例的示意性截面圖。
[0035] 圖9A是圖解熱可逆記錄介質的顏色形成和顏色擦除特性的圖。
[0036] 圖9B是圖解熱可逆記錄介質的顏色形成和顏色擦除機制的示意性解釋圖。
[0037] 圖10是圖解本發明的圖像處理裝置的一個實例的示意圖。
[0038] 實施方式的描述
[0039] (圖像處理方法和圖像處理裝置）
[0040] 本發明的圖像處理方法包括圖像記錄步驟，並且其進一步包括圖像擦除步驟和根 據需要適當地選擇的其它步驟。
[0041] 本發明的圖像處理裝置用於本發明的圖像處理方法。其包括雷射發射單元和用於 在記錄介質的雷射照射表面上掃描雷射的雷射掃描單元，並且其進一步包括根據需要適當 地選擇的其它單元。
[0042] 在下文中，詳細解釋了本發明的圖像處理方法和圖像處理裝置。
[0043] 〈圖像記錄步驟〉
[0044] 圖像記錄步驟是通過照射隔開預定距離的平行雷射用於加熱記錄介質的步驟，以 便記錄由多個雷射繪製的線組成的圖像。
[0045] 這裡，一般而言，圖像意味著由多個雷射繪製的線形成的任意線寬度的線圖。其 實例包括二維碼，比如條形碼和QR碼（註冊商標）和組成填充（fill)、圖形、白和黑相反的 字母、黑白相反的字符、輪廓字符和粗體字母的線；該條形碼是有利的。條形碼的實例包括 ITF、C0DE128、C0DE39、JAN、EAN、UPC 和 NW-7。
[0046] 條形碼由窄條、寬條或其組合組成，並且最細尺寸的條被稱作窄條。
[0047] 條形碼的高度沒有特別地限制，並且其可根據目的適當地選擇。但是，其優選3_ 至40mm，以及更優選8mm至20mm。
[0048] 條形碼的長度沒有特別地限制，並且其可根據目的適當地選擇。但是，其優選5mm 至 150mm。
[0049] 在繪製條形碼中一條雷射繪製的線的厚度（直徑）沒有特別地限制，並且其可根 據目的適當地選擇。但是，其優選125 μ m至1，000 μ m。
[0050] 作為在繪製條形碼中臨近的雷射繪製的線的中心之間的最短距離的間隔（間距） 優選為一條雷射繪製的線的厚度（直徑）的20%至90%，以及更優選40%至80%。
[0051] 在本發明中，在圖像記錄步驟中，（1)在組成圖像的多個雷射繪製的線中，形成以 不同能量繪製的至少兩個單元的線，每個單元由彼此臨近並且具有不同的照射能量的一對 雷射繪製的線組成；優選地，（2)在組成圖像的多個雷射繪製的線中，除首先被照射的雷射 繪製的線之外的雷射繪製的線具有照射能量以便線終點處的照射能量被設定為從線起點 處的照射能量以逐步的方式增加。因此，不過度地加熱轉向部分。結果，可以繪製沒有不均 勻的密度和具有高圖像質量以及優越的重複耐久性的圖像。因此，甚至可以有效地以高的 圖像密度和精確的線寬度繪製條形碼圖像。
[0052] 在圖像記錄步驟中，如上所述，（1)在組成圖像的多個雷射繪製的線中，形成以不 同能量繪製的至少兩個單元的線，每個單元由彼此臨近並且具有不同的照射能量的一對激 光繪製的線組成。因此，可以有效地降低整個圖像的照射能量。當以不同能量繪製的線的 單元數小於2時，整個圖像的照射能量變得太高，並且存在雷射繪製的線的轉向部分處的 重複耐久性降低的情況。
[0053] 在組成圖像的多個雷射繪製的線中，以不同能量繪製的線的單元數取決於組成圖 像的雷射繪製的線的數目而變化並且不可以被無條件地限定，每個單元由彼此臨近並且具 有不同的照射能量的一對雷射繪製的線組成。但是，例如當組成圖像的雷射繪製的線的數 目為3時，其優選為2。同樣地，當組成圖像的雷射繪製的線的數目為5時，以不同能量繪製 的線的單元圖像數優選為2至4。此外，當組成圖像的雷射繪製的線的數目為8時，以不同 能量繪製的線的單元數優選為2至7,並且更優選5至7。而且，當組成圖像的雷射繪製的 線的數目為10時，以不同能量繪製的線的單元數優選為2至9,並且更優選7至9。
[0054] 在組成圖像的多個雷射繪製的線中，用不同能量繪製的線的第一單元是首先繪製 的第一和第二雷射繪製的線的組合。考慮整個圖像的照射能量的有效減少，優選第一線具 有大於第二線的照射能量。
[0055] 在組成圖像的多個雷射繪製的線中，形成以不同能量繪製的至少兩個單元的線， 每個單元由彼此臨近並且具有不同的照射能量的一對雷射繪製的線組成；換句話說，在組 成圖像的多個雷射繪製的線中，按雷射照射的順序，偶數繪製的線具有的照射能量小於臨 近的奇數繪製的線。當增加或減低能量的位置是連續的時，優選具有高能量的雷射繪製的 線和具有低能量的雷射繪製的線被交替地布置。
[0056] 同樣地，如上所述，（2)在組成圖像的多個雷射繪製的線中，優選除首先被照射的 雷射繪製的線之外的雷射繪製的線具有照射能量以便線終點處的照射能量被設定為以逐 步的方式大於線起點處的照射能量。因此，可完全消除圖像的不均勻密度和熱積累。
[0057] 具體地，除首先被照射的雷射繪製的線之外的每個雷射繪製的線的線起點和線終 點之間的線段被分為多個單位線段，並且照射能量優選為從線起點朝著線終點在每個單位 線段處以逐步的方式增加。因此，可以避免過度加熱雷射繪製的線的轉向部分，並且可以繪 制沒有不均勻的密度並且具有高圖像質量以及優越的重複耐久性的圖像。
[0058] 例如，如圖6所示，除首先被照射的雷射繪製的線之外的每條雷射繪製的線的起 點和終點之間的線段被分為8個單位線段，並且用以逐步的方式增加的照射能量分8個步 驟從線起點朝向線終點繪製圖像。
[0059] 同樣地，如圖7所示，除首先被照射的雷射繪製的線之外的每條雷射繪製的線的 起點和終點之間的線段被分為8個單位線段，並且用均勻增加的照射能量分4個步驟在首 先4個單位線段處從起點並且用增加的和恆定的照射能量在最後4個單位線段中分4個步 驟朝向終點繪製圖像。
[0060] 在組成圖像的多個雷射繪製的線中，首先被照射的雷射繪製的線優選具有均勻照 射能量分布的照射能量並且具有最大照射能量。由於圖像密度可以增加而不單獨調整雷射 繪製的線的照射能量，所以在同時繪製由單一線組成的圖像的情況下這是優選的，消除對 複雜控制的需要。
[0061] 這裡，例如，如圖4所示，用以下繪製圖像：用於繪製雷射繪製的線A的照射能量大 於用於繪製雷射繪製的線B的照射能量；用於繪製雷射繪製的線C的照射能量大於用於繪 制雷射繪製的線B的照射能量；用於繪製雷射繪製的線D的照射能量小於用於繪製雷射繪 制的線C的照射能量；以及最後，用於繪製雷射繪製的線E的照射能量大於用於繪製雷射繪 制的線D的照射能量。這裡，進行繪製以便除首先繪製的雷射繪製的線A之外的雷射繪製 的線B到E的每條線終點處的照射能量從在各自線起點處的照射能量以逐步的方式增加。 因此，通過有效利用就在之前繪製的線的熱積累進行繪圖，並且可改善重複耐久性同時保 持圖像質量。
[0062] 如圖5所示，在通過掃描雷射記錄圖像的情況下，通過交替地增加或減小用於僅 來自類似於上述圖4的雷射繪製的線A到E的每條線的雷射的照射能量來繪製圖像。可選 地，相反，可通過交替地增加或減小用於來自類似於圖4的雷射繪製的線F到I的每條雷射 繪製的線的雷射的照射能量來繪製圖像。
[0063] 同樣地，對於每條雷射繪製的線，除了雷射的其雷射照射能量交替地增加或減小 的那些線，雷射繪製的線的照射能量優選等於具有減小的照射能量的雷射繪製的線的照射 能量。當其被設定為等於具有增加的照射能量的雷射繪製的線時，由於熱積累的影響，存在 重複耐久性降低的情況。因此，雖然由於一些線--其雷射的照射能量沒有交替地增加或 減小--的影響，存在圖像質量在不顯著影響可讀性的範圍內輕微降低的情況，但是與增 加或減小所有線的雷射的照射能量的情況相比，減少出現殘留圖像的位置是可能的，這是 重複的印刷和擦除所關心的。
[0064] 增加或減小照射能量的範圍沒有特別地限制，並且沒有被毫無疑義地確定，這是 由於其很大程度上受雷射輸出、掃描速度、光斑直徑、用於掃描的平行雷射之間的間隔、從 繪製一條雷射繪製的線的末端直到繪製下一條雷射繪製的線的開始的等待時間等的影響。 但是，作為增加或減小照射能量的範圍的下限，優選比例（Ee/匕）為80%或更高，更優選 85%或更高，並且進一步更優選88%或更高，條件是Ee是偶數雷射繪製的線的照射能量並 且E tl是奇數雷射繪製的線的照射能量。另一方面，作為增加或減小照射能量的範圍的上限， 優選比例（Ee/匕）為99 %或更低，更優選95 %或更低，並且進一步更優選92 %或更低。 [0065] 當比例（Ee/E。）低於80%時，圖像密度降低。結果，圖像線寬度變窄，並且存在圖 像質量降低的情況。當其超過99%時，沒有完全消除熱積累，並且存在重複耐久性降低的情 況。
[0066] 在本說明書中，照射能量被限定為在圖像記錄步驟中照射雷射的照射能量密度， 並且從雷射繪製的線的起點和終點處的各自的照射能量以及作為線段的雷射繪製的線的 照射能量單獨地將其限定。
[0067] 在雷射繪製的線的起點和終點處的各自的照射能量由PAV*r)表示，其中P是在 圖像記錄步驟中雷射繪製的線的起點或終點處的雷射的平均功率；V是在圖像記錄步驟中 雷射繪製的線的起點或終點處的雷射的平均掃描速度；r是在圖像記錄步驟中在關於雷射 的掃描方向垂直的方向上記錄介質上的平均光斑直徑。
[0068] 同時，作為線段的雷射繪製的線的照射能量表示為：PAV*r)，其中P是在圖像記 錄步驟中從雷射繪製的線的起點到終點的雷射的平均功率；V是在圖像記錄步驟中從雷射 繪製的線的起點到終點的雷射的平均掃描速度；r是在圖像記錄步驟中在關於雷射的掃描 方向垂直的方向上記錄介質上的平均光斑直徑。
[0069] 根據功率P、掃描速度V和雷射的光斑直徑r表示雷射的照射能量。用於改變雷射 的照射能量的方法的實例包括僅改變P、僅改變V和僅改變r，但是其不限於此。用於改變 能量密度的這些方法可單獨或結合使用。
[0070] 在這些中，作為用於改變雷射的照射能量的方法，優選每一條雷射繪製的線的照 射能量根據P改變，並且優選分別在雷射繪製的線的起點和終點處的照射能量根據V改變。
[0071] 用於控制雷射的掃描速度的方法沒有特別地限制，並且其可根據目的適當地選 擇。其實例包括控制負責掃描鏡的操作的發動機的旋轉速度的方法。
[0072] 用於控制雷射的照射功率的方法沒有特別地限制，並且其可根據目的適當地選 擇。其實例包括改變光照射功率的設定的方法和在脈衝雷射的情況下通過調整脈衝時間寬 度的控制方法。
[0073] 用於改變光照射功率的設定的方法的實例包括取決於記錄部分改變功率設定的 方法。作為通過調整脈衝時間寬度的控制方法，照射能量可由照射功率進行調整，這通過取 決於記錄部分改變脈衝發射的時間寬度。
[0074] 在圖像記錄步驟中照射的雷射的功率沒有特別地限制，並且其可根據目的適當地 選擇。但是，優選IW或更高，更優選3W或更高，並且進一步更優選5W或更高。當雷射的功 率低於IW時，需要時間用於圖像記錄，並且試圖縮短圖像記錄時間可導致不足的功率。同 樣地，雷射的功率的上限沒有特別地限制，並且其可根據目的適當地選擇。但是，優選200W 或更低，更優選150W或更低，並且進一步更優選100W或更低。超過200W的雷射的功率可 導致更大尺寸的圖像處理裝置（雷射打標機設備）。
[0075] 在圖像記錄步驟中照射的雷射的掃描速度沒有特別地限制，並且其可根據目的適 當地選擇。但是，優選300mm/s或更高，更優選500mm/s或更高，並且進一步更優選700mm/ s或更高。當掃描速度低於300mm/s時,需要時間用於圖像記錄。同樣地,雷射的掃描速度 的上限沒有特別地限制，並且其可根據目的適當地選擇。但是優選15, OOOmm/s或更低，更 優選10, 〇〇〇mm/s或更低，並且進一步更優選8, 000mm/s或更低。超過15, 000mm/s的掃描 速度使其難以控制掃描速度，並且均勻圖像的形成可能變得困難。
[0076] 在圖像記錄步驟中照射的雷射的光斑直徑沒有特別地限制，並且其可根據目的適 當地選擇。但是，優選0. 02mm或更大，更優選0. Imm或更大，並且進一步更優選0. 15mm或 更大。同樣地，雷射的光斑直徑的上限沒有特別地限制，並且其可根據目的適當地選擇。但 是，優選3. Omm或更小，更優選2. 5mm或更小，並且進一步更優選2. Omm或更小。當光斑直 徑小於0. 02mm時，圖像的線寬度變窄，這可導致降低的可見度。同樣地，當光斑直徑超過 3. Omm時，圖像的線寬度變厚，並且臨近的線重疊。因此，記錄小尺寸的圖像變得不可能。
[0077] 雷射的雷射發射工具可根據目的適當地選擇。其實例包括雷射二極體、YAG雷射 器、纖維雷射器和CO 2雷射器。在這些中，特別優選雷射二極體，因為其具有波長的廣泛選 擇，提供光熱轉換材料的更多選擇，並且也因為作為圖像處理裝置雷射源本身小，使得圖像 處理裝置的尺寸和價格降低。從雷射發射單元發射的雷射二極體、YAG雷射或纖維雷射的 波長可從波長可被光熱轉換材料吸收的範圍適當地選擇，並且優選700nm或更大，更優選 720nm或更大，並且特別優選750nm或更大。雷射的上限可根據目的適當地選擇。但是，優 選1，500nm或更小，更優選1，300nm或更小，並且特別優選1，200nm或更小。
[0078] 小於700nm的波長在可見光區域引起問題，比如在圖像記錄和記錄介質的著色期 間記錄介質的減小的對比度。也存在記錄介質劣化更可能發生在較短波長的紫外光區域中 的問題。
[0079] 同樣地，為了確保對重複的圖像處理的耐久性，加入到記錄介質的光熱轉換材料 需要高的分解溫度。當有機染料被用於光熱轉換材料時，獲得具有高分解溫度和長吸收波 長的光熱轉換材料是困難的。因此，雷射的波長優選為l，500nm或更小。
[0080] 從CO2雷射器發出的雷射的波長為10. 6 μ m，這在遠紅外區域，並且介質在其表面 吸收雷射，而不添加用於吸收雷射和生成熱的添加劑。同樣地，即使當使用具有遠紅外區域 中的波長的雷射時，也存在其中添加劑吸收可見光--雖然輕微地--的情況。因此，考慮 到防止圖像對比度的降低，不需要添加劑的CO 2雷射器是有利的。
[0081] 〈圖像擦除步驟〉
[0082] 在作為記錄介質的熱可逆記錄介質上的圖像記錄包括通過加熱在其上已經形成 圖像的熱可逆記錄介質用於擦除在熱可逆記錄介質上記錄的圖像的步驟。
[0083] 例如，圖像擦除步驟包括寬度方向準直步驟、長度方向光分布控制步驟、光束尺寸 調節步驟等，並且它們可通過寬度方向準直單元、長度方向光分布控制單元、光束尺寸調節 單元等執行。
[0084] 用於加熱熱可逆記錄介質的方法的實例包括常規的迄今為止已知的加熱方法 (例如，非接觸式加熱方法比如雷射照射、熱風、熱水和紅外加熱器，接觸式加熱方法比如熱 頭（thermal head)、熱模印、熱壓凸印和熱棍）。當假定分配線時，由於其允許以非接觸的 方式擦除圖像，所以尤其優選通過照射雷射加熱熱可逆記錄介質的方法。
[0085] 在圖像擦除步驟中照射的雷射的功率沒有特別地限制，並且其可根據目的適當地 選擇，其中通過照射具有圓形光束的雷射加熱熱可逆記錄介質以擦除圖像。但是，優選5W 或更高，更優選7W或更高，並且進一步更優選IOW或更高。當雷射的功率低於5W時，需要時 間用於圖像擦除，並且試圖縮短圖像擦除時間導致不足的功率並且引起差的圖像擦除。同 樣地，雷射的功率的上限沒有特別地限制，並且其可根據目的適當地選擇。但是，優選200W 或更低，更優選150W或更低，並且進一步更優選100W或更低。超過200W的雷射功率可導 致雷射設備的尺寸的增加。
[0086] 在圖像擦除步驟中照射的雷射的掃描速度沒有特別地限制，並且其可根據目的適 當地選擇，其中通過照射具有圓形光束的雷射加熱熱可逆記錄介質以擦除圖像。但是，優選 100mm/s或更高，更優選200mm/s或更高，並且進一步更優選300mm/s或更高。當掃描速度 低於100mm/ S時，需要時間用於圖像擦除。同樣地，雷射的掃描速度的上限沒有特別地限 制，並且其可根據目的適當地選擇。但是，優選20, 000mm/s或更低，更優選15, 000mm/s或 更低，並且進一步更優選10, 〇〇〇mm/s或更低。當掃描速度超過20, 000mm/s時，存在其中均 勻的圖像擦除變得困難的情況。
[0087] 在圖像擦除步驟中照射的雷射的光斑直徑沒有特別地限制，並且其可根據目的適 當地選擇，其中通過照射具有圓形光束的雷射加熱熱可逆記錄介質以擦除圖像。但是，優選 0. 5mm或更大，更優選I. Omm或更大，並且進一步更優選2. Omm或更大。同樣地，雷射的光斑 直徑的上限沒有特別地限制，並且其可根據目的適當地選擇。但是，優選14. Omm或更小，更 優選10. Omm或更小，並且進一步更優選7. Omm或更小。
[0088] 當光斑直徑小於0.5mm時，存在需要時間用於圖像擦除的情況。同樣地，由於不足 的功率，超過14. Omm的光斑直徑可導致差的圖像擦除。
[0089] 在圖像擦除步驟中使用的雷射發射單元可根據目的適當地選擇。其實例包括雷射 二極體陣列、YAG雷射器、纖維雷射器和CO2雷射器。在這些中，特別優選雷射二極體陣列， 因為其提供寬的波長選擇性並且由於小的雷射源作為雷射裝置能夠降低裝置尺寸和價格。
[0090] -雷射二極體陣列-
[0091] 雷射二極體陣列是雷射二極體光源，其包含多個線性排列的雷射二極體。其優選 包含3到300、更優選10到100個雷射二極體。
[0092] 當雷射二極體的數目小時，存在其中不能增加照射功率的情況。當其過多時，存在 其中需要用於冷卻雷射二極體陣列的大冷卻設備的情況。這裡，雷射二極體被加熱用於發 射雷射二極體陣列，並且其需要冷卻。結果，設備成本可能增加。
[0093] 雷射二極體陣列的光源長度沒有特別地限制，並且其可根據目的適當地選擇。但 是，優選Imm到50mm，並且更優選3mm到15mm。當雷射二極體陣列的光源長度小於Imm時， 不能增加照射功率。當其超過30_時，需要用於冷卻雷射二極體陣列的大冷卻裝置，並且 設備成本可能增加。
[0094] 雷射二極體陣列的雷射的波長沒有特別地限制，並且其可根據目的適當地選擇。 但是，優選700nm或更大，更優選720nm或更大，並且進一步更優選750nm或更大。雷射的 波長的上限可根據目的適當地選擇。但是，優選1，500nm或更小，更優選1，300mm或更小， 並且進一步更優選1，200nm或更小。
[0095] 當雷射的波長被設定為小於700nm的波長時，在可見光區域中存在問題，即在圖 像記錄期間熱可逆記錄介質的對比度減小，並且熱可逆記錄介質被染色。在具有進一步更 短波長的紫外光區域，存在有可能發生熱可逆記錄介質的劣化的問題。同樣地，為了確保 對重複的圖像處理的耐久性，需要加入到熱可逆記錄介質的光熱轉換材料具有高的分解溫 度。當有機染料被用於光熱轉換材料時，獲得具有高分解溫度和長吸收波長的光熱轉換材 料是困難的。因此，雷射的波長優選為l，500nm或更小。
[0096] -寬度方向準直步驟-
[0097] 寬度方向準直步驟是通過準直從雷射二極體陣列照射的在寬度方向傳播的雷射 用於形成線形光束的步驟，雷射二極體陣列具有多個線性排列的雷射二極體，並且其可通 過寬度方向準直單元執行。
[0098] 寬度方向準直單元沒有特別地限制，並且其可根據目的適當地選擇。其實例包括 一個單面凸柱面透鏡和多個凸柱面透鏡的組合。
[0099] 雷射二極體陣列的雷射具有與長度方向相比在寬度方向更大的漫射角。因此，排 列靠近雷射二極體陣列的照射表面的寬度方向準直單元是優選的，由於其可以避免加寬光 束寬度並且因此減小透鏡尺寸。
[0100]-長度方向光分布控制步驟-
[0101] 長度方向光分布控制步驟是用於使在寬度方向準直步驟中形成的線形光束的長 度長於雷射二極體陣列的光源長度，以及使其光分布在長度方向上均勻的步驟，並且其可 以通過長度方向光分布控制單元執行。
[0102] 長度方向光分布控制單元沒有特別地限制，並且其可根據目的適當地選擇。例如， 其可通過兩個球面透鏡、非球面柱面透鏡（長度方向）或柱面透鏡（寬度方向）的組合進 行實施。非球面柱面透鏡（長度方向）包括菲涅耳透鏡、凸透鏡陣列和凹透鏡矩陣。
[0103] 在準直單元的照射表面的一側上排列長度方向光分布控制單元。
[0104] -光束尺寸調節步驟_
[0105] 光束尺寸調節步驟是用於調節線形光束的熱可逆記錄介質上的長度和寬度的至 少任何一個的步驟，線形光束長於光源長度、長於雷射二極體陣列並且其具有長度方向上 的均勻光分布，並且其可以通過光束尺寸調整單元執行。
[0106] 光束尺寸調節單元沒有特別地限制，並且其可根據目的適當地選擇。其實例包括： 改變柱面透鏡或球面透鏡的焦距；改變透鏡安裝位置；並且改變裝置和熱可逆記錄介質之 間的工作距離。
[0107] 調整之後的線形光束的長度沒有特別地限制，並且其可根據目的適當地選擇。但 是，優選IOmm至300mm，並且更優選30mm至160mm。光束長度確定可擦除的面積。因此，短 的光束長度減小擦除面積，並且長的光束長度導致添加能量至無需擦除的區域。這些可能 引起能量損失和損害。
[0108] 光束長度優選為兩倍、更優選3倍於雷射二極體陣列的光源長度。當光束長度比 雷射二極體陣列的光源長度短時，為了確保長的擦除區域，增加雷射二極體陣列的光源長 度變得有必要，這可導致增加的裝置成本和裝置尺寸。
[0109] 同樣地，調整後的線形光束的寬度沒有特別地限制，並且其可根據目的適當地選 擇。但是，優選0.1mm至1〇_，並且更優選0.2mm至5_。光束寬度可控制熱可逆記錄介質 的加熱時間。當光束寬度窄時，短的加熱時間降低可擦除性。當光束寬度寬時，長的加熱時 間導致在熱可逆記錄介質上施加過多的能量，這需要高能量，並且在高速下擦除是不可能 的。有必要調整設備以便其具有適於熱可逆記錄介質的擦除特性的光束寬度。
[0110] 由此調整的線形光束的功率沒有特別地限制，並且其可根據目的適當地選擇。但 是，優選IOW或更大，更優選20W或更大，並且進一步更優選20W或更大。當雷射的功率小於 IOW時，需要時間用於圖像擦除，並且試圖縮短圖像擦除時間導致不足的功率並且引起差的 圖像擦除。同樣地，雷射的功率的上限沒有特別地限制，並且其可根據目的適當地選擇。但 是，優選500W或更小，更優選200W或更小，並且進一步更優選120W或更小。超過500W的 雷射的功率可能導致雷射二極體的光源的冷卻設備的尺寸增加。
[0111] 〈其它步驟和其它單元〉
[0112] 其它步驟的實例包括掃描步驟和控制步驟。其它單元的實例包括掃描單元和控制 單元。
[0113] _掃描步驟和掃描單兀_
[0114] 掃描步驟是用於在軸向方向上記錄介質上掃描線形光束的步驟，線形光束比雷射 二極體陣列的光源長度長並且在長度方向上具有均勻的光分布，並且該步驟可通過掃描單 元執行。
[0115] 掃描單元沒有特別地限制，只要可以在軸向方向上掃描線形光束，並且其可根據 目的適當地選擇。其實例包括單軸電鑄鏡、多角鏡和步進電機鏡。
[0116] 利用單軸電鑄鏡和步進電機鏡，精細地控制速度調整是可能的。利用多角鏡的速 度控制是困難的，但是其低價格。
[0117] 線形光束的掃描速度沒有特別地限制，並且其可根據目的適當地選擇。但是，優選 2mm/s或更大，更優選10mm/s或更大，並且進一步更優選20mm/s或更大。當掃描速度小於 2mm/s時，需要時間用於圖像擦除。同樣地，雷射的掃描速度的上限沒有特別地限制，並且其 可根據目的適當地選擇。但是，優選1，〇〇〇mm/ S或更小，更優選300mm/s或更小，並且進一 步更優選l〇〇mm/s或更小。當掃描速度超過1，000mm/s時，存在其中均勻的圖像擦除困難 的情況。
[0118] 同樣地，優選通過由傳送單元關於線形光束傳送記錄介質並且通過在記錄介質上 掃描線形光束擦除已經記錄在記錄介質上的圖像，線形光束比雷射二極體陣列的光源長度 長並且在長度方向上具有均勻的光分布。傳送單元的實例包括傳送器和平臺。在這種情況 下，優選記錄介質附著於盒子的表面並且優選通過由傳送器傳送盒子而傳送記錄介質。
[0119] -控制步驟和控制單元_
[0120] 控制步驟是用於控制所述步驟的步驟，並且其可優選通過控制單元執行。
[0121] 控制單元沒有特別地限制，只要其能夠控制每個單元的操作，並且其可根據目的 適當地選擇。其實例包括設備，如程序裝置和計算機。
[0122] 這裡，參考圖10解釋本發明的圖像處理裝置的一個實例。該圖像處理裝置包括激 光照射單元、電源控制單元和程序單元。
[0123] 雷射照射單元由雷射振蕩器1、擴束器2、掃描單元5等組成。在圖10中，附圖標 記6表示f Θ透鏡。
[0124] 雷射振蕩器1對於獲得具有高光強度和高指向性的雷射是強制的。例如，將鏡布 置在雷射介質的兩側上，並且泵送雷射介質（供以能量）。這增加激發態中原子的數目，形 成粒子數反轉引起受激發射。其後，僅選擇性地放大光軸向方向上的光，這增強光的指向 性，並且從輸出鏡發射雷射。
[0125] 掃描單元5由電流計4和附接至電流計4的鏡4A組成。從雷射振蕩器1發射的 雷射通過在X軸和y軸方向附接至電流計4的兩個鏡4A經受高速掃描，並且因此在熱可逆 記錄介質7上執行圖像記錄或擦除。
[0126] 電源控制單元由以下組成：激發雷射介質的光源的驅動電源；電流計的驅動電 源；冷卻電源比如Peltier元件；和用於控制整個圖像處理裝置的控制單元。
[0127] 程序單元是如此單元：其用於輸入條件比如雷射強度和雷射掃描速度用於圖像記 錄或擦除以及用於通過觸控面板輸入或鍵盤輸入產生和編輯待記錄的字母等。
[0128] 這裡，雷射照射單元，即用於圖像記錄/擦除的頭部分被安裝在圖像處理裝置上， 並且除此之外，圖像處理裝置包括熱可逆記錄介質的傳送單元、其控制單元和監測單元 (觸控面板）。
[0129] 〈記錄介質〉
[0130] 圖像處理方法沒有特別地限制，並且其可根據目的適當地選擇。例如，其可被用作 不可逆記錄介質上的圖像處理方法。然而，優選用於在可逆的熱可逆記錄介質上執行圖像 記錄和圖像擦除的圖像處理方法。
[0131] 優選選擇發射的雷射的波長以便記錄介質高效率地吸收雷射。例如，用於本發明 的熱可逆記錄介質包括光熱轉換材料，其具有高效率地吸收雷射的作用並且生成熱。因此， 優選選擇待發射的雷射的波長以便待包含的光熱轉換材料與其它材料相比高效率地吸收 雷射。
[0132] 〈〈熱可逆記錄介質》
[0133] 熱可逆記錄介質優選包括基底和在基底上包含光熱轉換材料的熱可逆記錄層，並 且其進一步包括其它層，比如根據需要適當地選擇的第一氧隔離層、第二氧隔離層、紫外吸 收層、背層、保護層、中間層、底塗層、粘合層、膠黏層、著色層、空氣層和光反射層。這些層可 具有單層結構或層壓結構。然而，為了減少在特定的波長處被照射的雷射的能量損失，布置 在光熱轉換層上的層優選由在特定的波長處具有低吸收的材料組成。
[0134] -基底-
[0135] 基底的形狀、結構和尺寸沒有特別地限制，並且其可根據目的適當地選擇。形狀的 實例包括平面板件。作為結構，其可具有單層結構或層壓結構。取決於熱可逆記錄介質的 尺寸，尺寸可適當地選擇。
[0136] 基底的材料的實例包括無機材料和有機材料。
[0137] 無機材料的實例包括玻璃、石英、矽、氧化矽、氧化鋁、Si02和金屬。
[0138] 有機材料的實例包括紙、纖維素衍生物比如纖維素三乙酯、聚對苯二甲酸乙二酯 的合成紙和膜、聚碳酸酯、聚苯乙烯和聚甲基丙烯酸甲酯。
[0139] 無機材料和有機材料可單獨或兩種或多種組合使用。在這些中，優選有機材料。優 選聚對苯二甲酸乙二酯的膜、聚碳酸酯或聚甲基丙烯酸甲酯，並且特別優選聚對苯二甲酸 乙二酯。
[0140] 基底優選通過電暈放電處理、氧化反應處理（鉻酸等）、蝕刻處理、易粘合處理、抗 靜電處理等經受表面改性，目的是改善塗層的粘合。
[0141] 優選加入白色顏料比如氧化欽至基底以使基底白色。
[0142] 基底的平均厚度沒有特別地限制，並且其可根據目的適當地選擇。但是，優選 10 μ m 至 2, 000 μ m，並且更優選 50 μ m 至 1，000 μ m。
[0143] -熱可逆記錄層_
[0144] 在任何情況下，熱可逆記錄層包括無色染料作為供電子成色化合物和顯色劑作為 受電子化合物。其為熱可逆記錄層，其色調通過熱可逆地改變。根據需要，其包括粘合劑樹 脂和其它成分。
[0145] 熱可逆記錄層可以是單層結構或者第一熱可逆記錄層和第二熱可逆記錄層的多 層結構。
[0146] 作為供電子成色化合物的無色染料--其色調通過熱可逆地改變--和作為受 電子化合物的可逆的顯色劑是能夠表達明顯改變的現象--其通過溫度改變可逆地發 生--的材料。加熱後，它們能夠通過加熱速度和冷卻速度之間的差異在相對有色的狀態 和脫色的狀態之間改變。
[0147] -無色染料-
[0148] 無色染料本身是無色的或略帶色的染料前體。無色染料沒有特別地限制，並且其 可從迄今已知的那些中適當地選擇，並且其實例包括三苯甲烷2-苯並[c]呋喃酮、三烯丙 基甲燒、突燒、吩噻嗪（phenothiadine)、硫代突燒、咕噸、Π 引哚鄰苯二甲醯（indophthalyl)、 螺批喃（spiropyran)、氮雜2-苯並[c]呋喃酮、色烯並批唑（chromenopyrazole)、次 苯甲烯（methine)、若丹明苯胺基內醯胺、若丹明內醯胺、喹唑啉、二氮雜咕噸和雙內酯 (bislactone)的無色化合物。在這些中，2-苯並[c]呋喃酮無色染料比如突燒、三苯甲燒 2_苯並[c]呋喃酮和氮雜2-苯並[c]呋喃酮是特別優選的，原因在於它們優異的著色和脫 色性能、顏色和儲存性。它們可以單獨使用或者兩種或多種組合使用。通過層壓以各種色 調的顏色的層，多色或全彩色介質是可能的。
[0149] -可逆顯色劑-
[0150] 可逆顯色劑沒有特別地限制，只要其通過熱實施可逆的著色或脫色，並且其可根 據目的適當地選擇。其合適的實例包括具有選自以下的一種或多種結構的化合物：（1)具 有使無色染料顯色的顯色性質的結構（例如，酚式羥基基團、羧酸基團、磷酸基團等），和 (2)控制分子間的內聚力的結構（例如，其中長鏈烴基被連接的結構）。這裡，連接部分可 以通過含有包括雜原子的二價鍵或者更多價鍵基團，並且長鏈烴基團可以包括相似的連接 基團或芳基，或其二者。
[0151] 作為具有使無色染料顯色的顯色性質的結構（1)，特別優選酚。
[0152] 作為控制分子間內聚力的結構（2)，優選具有8個或更多碳原子的長鏈烴基團。碳 原子數目優選為11或更多，並且優選碳原子數目的上限為40或更少，並且更優選30或更 少。
[0153] 在可逆顯色劑中，優選由以下通式（1)表示的酚化合物，並且更優選由以下通式 (2)表示的酚化合物。

【權利要求】
1. 圖像處理方法，其包括： 圖像記錄，其中由多個雷射繪製的線組成的圖像通過將平行的雷射照射在隔開預定距 離的記錄介質上加熱進行記錄， 其中，在所述圖像記錄中，在組成所述圖像的所述多個雷射繪製的線中，形成用不同能 量繪製的至少兩個單元的線，每個由彼此臨近並且具有不同的照射能量的一對雷射繪製的 線組成。
2. 根據權利要求1所述的圖像處理方法， 其中，在組成所述圖像的所述多個雷射繪製的線中，除首先被照射的雷射繪製的線之 外的雷射繪製的線具有照射能量，使得線終點處的照射能量被設定為從線起點處的照射能 量以逐步的方式增加。
3. 根據權利要求1或2所述的圖像處理方法， 其中，在組成所述圖像的所述多個雷射繪製的線中，按雷射照射的順序，偶數繪製的線 具有小於與所述偶數繪製的線臨近的奇數繪製的線的照射能量。
4. 根據權利要求1至3任一項所述的圖像處理方法， 其中，在組成所述圖像的所述多個雷射繪製的線中，首先被照射的所述雷射繪製的線 具有最大的照射能量。
5. 根據權利要求2至4任一項所述的圖像處理方法， 其中每條所述雷射繪製的線的所述線起點和所述線終點之間的線段被分為多個單位 線段，並且所述照射能量從所述線起點到所述線終點在每個所述單位線段處以逐步的方式 增加。
6. 根據權利要求1至5任一項所述的圖像處理方法， 其中所述雷射繪製的線的所述照射能量通過所述雷射的照射功率進行調整。
7. 根據權利要求1至5任一項所述的圖像處理方法， 其中所述雷射繪製的線的所述照射能量通過所述雷射的掃描速度進行調整。
8. 根據權利要求1至7任一項所述的圖像處理方法， 其中所述雷射是YAG雷射、纖維雷射或雷射二極體光、或其任意組合。
9. 根據權利要求1至8任一項所述的圖像處理方法， 其中所述記錄介質是熱可逆記錄介質， 其中所述熱可逆記錄介質包括： 基底；和 所述基底上的熱可逆記錄層，其中所述熱可逆記錄層包括：吸收特定波長的光並將所 述光轉化為熱的光熱轉換材料；無色染料；和可逆顯色劑， 其中所述熱可逆記錄層取決於溫度可逆地改變其色調。
10. 圖像處理裝置，其包括： 雷射發射單元；和 雷射掃描單元，其在所述記錄介質的雷射照射表面上掃描雷射， 其中所述圖像處理裝置用於根據權利要求1至9的任一項所述的圖像處理方法。
【文檔編號】B41J2/32GK104364083SQ201380026860
【公開日】2015年2月18日 申請日期:2013年5月17日 優先權日:2012年5月23日
【發明者】淺井敏明, 山本和孝, 石見知三, 堀田吉彥 申請人:株式會社理光