JP2004249541A - Recorder for reversible multicolor recording medium - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、画像や文字、記号等の各種データを、任意の色調で記録・消去可能な可逆性多色記録媒体に適用する記録装置に関わる。
【0002】
【従来の技術】
近年、地球環境的な見地から、各種記録媒体に対するリライタブル記録技術の必要性が強く認識されている。例えばコンピューターのネットワーク技術、通信技術、OA機器、記録メディア、記憶メディア等の進歩を背景としてオフィスや家庭でのペーパーレス化が進んでいる。
【0003】
印刷物に替わる表示媒体のひとつである、熱により可逆的に情報の記録や消去を行う記録媒体、いわゆる可逆性感熱記録媒体は、各種プリペイドカード、ポイントカード、クレジットカード、ICカード等の普及に伴い、残額やその他の記録情報等の可視化、可読化の用途において実用化されており、さらには、複写機およびプリンター用途においても実用化されつつある。
【0004】
上記のような可逆性感熱記録媒体およびこれを用いた記録方法に関しては、従来においても種々の提案がなされている(例えば、特許文献1〜4参照。)。
これらには、いわゆる低分子分散タイプ、すなわち樹脂母材中に有機低分子物質を分散させた記録媒体が開示されており、熱履歴により光の散乱を変化させ、記録層を白濁あるいは透明状態に変化させるものである。そのため、画像形成部と画像未形成部のコントラストが不充分であるという欠点を有しており、記録層の下に反射層を設けることにより、コントラストを向上させた媒体のみが実用化されている。
【0005】
一方、ロイコ染料タイプ、すなわち樹脂母材中に電子供与性呈色性化合物であるロイコ染料と、顕・減色剤とが分散された記録層を有する記録媒体、およびこれを用いた記録方法に関しての開示もなされている(例えば、特許文献5〜9参照。)。
これらにおいては、顕・減色剤として、ロイコ染料を発色させる酸性基と、発色したロイコ染料を消色させる塩基性基を有する両性化合物、または長鎖アルキルをもつフェノール化合物などが用いられている。この記録媒体および記録方法は、ロイコ染料自体の発色を利用するため、低分子分散タイプに比較してコントラスト、視認性が良好であるという利点を有しており、近年広く実用化されつつある。
【0006】
しかしながら、上述した従来技術においては、母材の材料の色すなわち地肌の色と、熱により変色した色との二種類の色のみしか表現することができないものであるため、近年においては、視認性やファッション性を向上させたり、実用的な利用範囲の拡大を図るために、多色画像の表示や各種データを色識別して記録したりすることへの要求が非常に高まっている。
【0007】
このような問題点に鑑みて、上記従来方法を応用し、かつ多色画像の表示を行う記録方法が種々提案されている。
例えば、多色に塗り分けられた層や粒子を、低分子分散タイプの記録層で可視化あるいは隠蔽することで、多色表示を行う記録媒体、およびこれを用いた記録方法が開示されている(例えば、特許文献10〜12参照。)。
しかしこのような構成の記録媒体においては、発色させた記録層が、その下層表面の色を完全に隠蔽することができなかったり、あるいは、母材の色が透けてしまったりし、高いコントラストが得られないという欠点を有している。
【0008】
また、ロイコ染料を用いた可逆性感熱多色記録媒体に関する開示もなされている(例えば、特許文献13、14参照。)。しかしこれらに示されている記録媒体は、一つの面内に色相の異なる繰り返し単位が形成された構成を有するものであるため、各色相が実際に記録される面積比が小さくなり、その結果、記録した画像は非常に暗い、または薄いものとなってしまうという問題がある。
【0009】
また、発色温度、消色温度、冷却速度等が異なるロイコ染料を用いた記録層を分離、独立した状態で形成された構成の可逆性感熱多色記録媒体に関しての提案もなされている(例えば、特許文献15〜23参照。)。
しかしながら、これらの開示された記録媒体は、サーマルヘッド等の熱源を接触させて記録や消去を行うものであるため、熱源による精密な温度コントロールが困難であり、良好なコントラストが得難くなり、色のかぶりを避けられないという問題を有している。
さらには、三色以上の多色記録を行う場合には、サーマルヘッド等による加熱温度および/または加熱後の冷却速度の違いのみでコントロールしなければならず、操作が複雑化したり、コントラストが低下したりし、色かぶりが生じる等の問題を有している。
【0010】
さらには、サーマルヘッドを用いた記録方式においては、記録媒体への接触記録を行うため、記録媒体表面の物理的劣化が避けられず、記録媒体表面に凹凸がある場合や、記録媒体が曲面である場合には記録が不可能であるという問題を有している。
【0011】
一方、非接触で記録可能なものとして、レーザー光の照射による光−熱変換効果を利用して可逆性記録媒体に単色の記録を行う記録装置についての開示がなされている(例えば、特許文献24、25参照。)。
しかしながら、これらに開示されている記録装置は、所定の波長のレーザー光を用いて単色でのみ記録を行うものであるため、単に情報伝達に利用するための画像を作製する場合にはともかく、審美的な観点からは実用的には劣ったものしか得られなかった。
【0012】
上述したような従来技術の問題に鑑みて、明瞭な色彩で鮮明な記録及び消去を可逆的に行うことのできる多色記録媒体に、媒体の劣化を来たすことなく、任意の色調で記録・消去可能な記録装置への要望が高まってきた。
例えば、レーザー光を記録媒体上で走査させるために、レーザー偏向器とfθレンズを用いるような記録装置が考えられる。
しかしながら、複数の異なる波長のレーザー光を高精度で走査させるためのfθレンズは、設計が複雑な上に、通常複数のレンズを組み合わせ無ければならず、レーザー光の光量の低下の問題については未だ充分な解決が図られておらず、また、コスト高であるという問題を有していた。
【0013】
【特許文献1】
特開昭54−119377号公報
【特許文献2】
特開昭55−154198号公報
【特許文献3】
特開昭63−39377号公報
【特許文献4】
特開昭63−41186号公報
【特許文献5】
特開平2−188293号公報
【特許文献6】
特開平2−188294号公報
【特許文献7】
特開平5−124360号公報
【特許文献8】
特開平7−108761号公報
【特許文献9】
特開平7−188294号公報
【特許文献10】
特開平5−62189号公報
【特許文献11】
特開平8−80682号公報
【特許文献12】
特開2000−198275号公報
【特許文献13】
特開平8−58245号公報
【特許文献14】
特開2000−25338号公報
【特許文献15】
特開平6−305247号公報
【特許文献16】
特開平6−328844号公報
【特許文献17】
特開平6−79970号公報
【特許文献18】
特開平8−164669号公報
【特許文献19】
特開平8−300825号公報
【特許文献20】
特開平9−52445号公報
【特許文献21】
特開平11−138997号公報
【特許文献22】
特開2001−162941号公報
【特許文献23】
特開2002−59654号公報
【特許文献24】
特開2001−88333号公報
【特許文献25】
特開2002−113889号公報
【0014】
【発明が解決しようとする課題】
そこで本発明者らは鋭意研究の結果、上述したような従来技術の問題に鑑みて、明瞭な色彩で鮮明な記録及び消去を可逆的に行うことのできる多色記録媒体に、媒体の劣化を来たすことなく、任意の色調で記録・消去可能な記録装置に関しての提案を行うこととした。
【0015】
【課題を解決するための手段】
本発明の可逆性多色記録媒体の記録装置は、支持基板の面方向に発色色調の異なる複数の可逆性感熱発色性組成物がそれぞれ分離・独立して設けられてなり、これら複数の可逆性感熱発色性組成物は、それぞれ異なる波長域の赤外線を吸収して発熱する光−熱変換材料を含有しているものである可逆性多色記録媒体に記録を行うものであって、記録情報に基づいて変調された、波長の異なる複数のレーザー光を照射するレーザー光発振手段と、レーザー光を主走査方向に長い直線状に収束させるための光学系と、レーザー光が収束される集光位置にあって、レーザー光を偏向する光偏向器と、この光偏向器によって偏向されたレーザー光を折り返して、可逆性多色記録媒体上に集光し、かつ可逆性多色記録媒体上で等速で走査させるように設計された曲面を有する自由曲面ミラーを備えた構成を有するものとする。
【0016】
また、本発明の可逆性多色記録媒体の記録装置は、可逆性多色記録媒体を熱源によって加熱することにより、既に記録されている情報を消去する情報消去手段を備えたものとする。
【0017】
本発明によれば、簡易な構成により、可逆的に発色状態と消色状態との変換を行うことができる可逆性多色記録媒体に、任意の色調で情報記録を行い、かつこれを消去することが可能な記録装置が提供される。
また、本発明装置によれば、複雑なfθレンズを用いる必要がないため、レーザー光の利用効率の上昇が図られ、かつコストの低減化が図られる。
また、本発明装置によれば、可逆性多色記録媒体と非接触の状態で記録を行うことが可能であるので、媒体表面に凹凸を有している場合においても、記録面に物理的劣化を生じることなく、任意の色調で鮮明な情報記録を行うことができる。
【0018】
【発明の実施の形態】
本発明の可逆性多色記録媒体の記録装置について、以下、図を参照して説明するが、本発明は以下の例に限定されるものではない。
先ず、本発明の記録装置に適用する可逆性多色記録媒体の一例について図1に示す。この可逆性多色記録媒体10は、支持基板1上に、第1の記録層11、第2の記録層12、および第3の記録層13が、それぞれ断熱層14、15を介して積層形成されており、最上層に保護層16が形成された構成を有している。
【0019】
支持基板1は、耐熱性に優れ、かつ平面方向の寸法安定性の高い材料であれば従来公知の材料を適宜使用することができる。例えばポリエステル、硬質塩化ビニル等の高分子材料の他、ガラス材料、ステンレス等の金属材料、あるいは紙等の材料から適宜選択できる。ただしオーバーヘッドプロジェクター等の透過用途以外では、支持基板1は最終的に得られる可逆性多色記録媒体10に対して情報の記録を行った際の視認性の向上を図るため、白色、あるいは金属色を有する可視光に対する反射率の高い材料によって形成することが好ましい。
【0020】
第1〜第3の記録層11〜13は、安定した繰り返し記録が可能な、消色状態と発色状態とを制御し得る材料を用いて形成するものとし、それぞれ異なる波長の赤外線を吸収して発熱する光−熱変換材料と、ロイコ染料と、顕・減色剤とを樹脂母材中に分散させた塗料を塗布することによって形成することができる。
【0021】
第1〜第3の記録層11〜13は、それぞれが発色する所望の色に応じ、所定のロイコ染料を用いて形成するものとし、例えば第1〜第3の記録層11〜13において三原色を発色するようにすれば、可逆性多色記録媒体10全体としてフルカラー画像の形成が可能になる。
【0022】
ロイコ染料としては、既存の感熱紙用染料等を適用することができる。顕・減色剤としては、従来これらに用いられている長鎖アルキル基を有する有機酸(特開平5−124360号公報、特開平7−108761号公報、特開平7−188294号公報、特開2001−105733号公報、特開2001−113829号公報等に記載)等を適用することができる。
【0023】
第1〜第3の記録層11〜13に含有されている光−熱変換材料は、それぞれ異なる波長域に吸収をもつものであり、図1の可逆性多色記録媒体10においては、第1の記録層11が波長λ1の赤外線を、第2の記録層12が波長λ2の赤外線を、第3の記録層13が波長λ3の赤外線をそれぞれ吸収して発熱する光−熱変換材料を含有しているものとする。
【0024】
また、第1〜第3の記録層11〜13内に含有される光−熱変換材料としては、可視波長域にほとんど吸収がない近赤外線吸収色素として一般的に用いられる、フタロシアニン系染料やシアニン系染料、金属錯体染料、ジインモニウム系染料、アミニウム系染料、イミニウム系染料等を適用できる。さらに、任意の光−熱変換材料のみを発熱させるために、光−熱変換材料の吸収帯が狭く、互いに重なり合わない材料の組み合わせを選択することが好ましい。このことから、支持基板1の最も近傍に形成されている第1の記録層11を除いては、記録層中に、吸収スペクトルが急峻なシアニン系色素、またはフタロシアニン系色素を含有させることにより、色かぶりを防止することができ好ましい。
【0025】
第1〜第3の記録層11〜13形成用の樹脂としては、例えばポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、エチルセルロース、ポリスチレン、スチレン系共重合体、フェノキシ樹脂、ポリエステル、芳香族ポリエステル、ポリウレタン、ポリカーボネート、ポリアクリル酸エステル、ポリメタクリル酸エステル、アクリル酸系共重合体、マレイン酸系重合体、ポリビニルアルコール、変性ポリビニルアルコール、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、デンプン等が挙げられる。これらの樹脂に必要に応じて紫外線吸収剤等の各種添加剤を併用してもよい。
【0026】
第1〜第3の記録層11〜13は、上記ロイコ染料、顕・減色剤、光−熱変換材料、および各種添加剤を、溶媒を用いて上記樹脂中に溶解あるいは分散させて作製した塗料を、それぞれ所定の面に塗布することによって形成することができる。
第1〜第3の記録層11〜13は、膜厚1〜20μm程度に形成することが望ましく、さらには1.5〜15μm程度が好ましい。記録層の膜厚が薄すぎると充分な発色濃度が得られず、逆に厚過ぎると記録層の熱容量が大きくなることによって発色性や消色性が劣化するためである。
【0027】
第1の記録層11と第2の記録層12との間、第2の記録層12と第3の記録層13との間には、それぞれ透光性の断熱層14、15を形成することが望ましい。これによって隣接する記録層の熱が伝導してしまうことが回避され、いわゆる色かぶりの発生を防止する効果が得られる。
【0028】
断熱層14、15は、従来公知の透光性のポリマーを用いて形成することができる。例えばポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、エチルセルロース、ポリスチレン、スチレン系共重合体、フェノキシ樹脂、ポリエステル、芳香族ポリエステル、ポリウレタン、ポリカーボネート、ポリアクリル酸エステル、ポリメタクリル酸エステル、アクリル酸系共重合体、マレイン酸系重合体、ポリビニルアルコール、変性ポリビニルアルコール、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、デンプン等が挙げられる。これらのポリマーには必要に応じて紫外線吸収剤等の各種添加剤を併用してもよい。
【0029】
また、断熱層14、15としては透光性の無機膜を適用することもできる。例えば、多孔質のシリカ、アルミナ、チタニア、カーボンまたはこれらの複合体等を適用すると熱伝導率の低減化が図られ好ましい。これらは、液層から膜形成できるゾル−ゲル法によって形成することができる。
【0030】
断熱層14、15は、膜厚5〜100μm程度に形成することが望ましく、さらには10〜60μm程度が好ましい。断熱層の膜厚が薄すぎると充分な断熱効果が得られず、膜厚が厚すぎると、後述する記録媒体全体を均一加熱する際に熱伝導性が劣化したり、透光性が低下したりするためである。
【0031】
保護層16は、従来公知の紫外線硬化性樹脂や熱硬化性樹脂を用いて形成することができ、膜厚は0.1〜50μm、さらには0.5〜40μm程度とすることが望ましい。保護層16の膜厚が薄すぎると充分な保護効果が得られず、厚すぎると、記録媒体全体を均一加熱する際に伝熱しにくくなるという不都合が生じるためである。
【0032】
次に、図1に示した可逆性多色記録媒体10を用いて、多色記録を行う原理について説明する。
図1に示した可逆性多色記録媒体10を、各記録層が消色する程度の温度、例えば120℃程度の温度で全面加熱し、第1〜第3の記録層11〜13を予め消色状態にしておく。すなわちこの状態においては、支持基板1の色が露出している状態となっているものとする。
【0033】
次に可逆性多色記録媒体10の任意の部分に、波長および出力を任意に選択した赤外線を半導体レーザー等により照射する。
例えば第1の記録層11を発色させる場合には、波長λ1の赤外線を第1の記録層11が発色温度に達する程度のエネルギーで照射し、光−熱変換材料を発熱させて、電子供与性呈色化合物と電子供与性顕・減色剤との間の発色反応を起こさせ、照射部分を発色させる。
同様に、第2の記録層12および第3の記録層13についても、それぞれ波長λ2、λ3の赤外線を発色温度に達する程度のエネルギーを照射してそれぞれの光−熱変換材料を発熱させて照射部分を発色させることができる。このようにすることによって、可逆性多色記録媒体10の任意の部分を発色させることができ、フルカラー画像形成や種々の情報の記録が可能となる。
【0034】
更に、上述のようにして一部を着色化させた可逆性多色記録媒体10の全体を、全ての記録層が消色する程度の温度、例えば120℃で一様に加熱することによって、記録情報や画像を消去することができ、上述した操作を繰り返すことによって繰り返し記録を行うことができる。
【0035】
次に、本発明の記録装置に適用可能な可逆性多色記録媒体の他の一例について図2を参照して説明する。
図2に示す可逆性多色記録媒体20は、支持基板21上に、第1の発色性組成物22、第2の発色性組成物23、および第3の発色性組成物24が、それぞれ封入されたマイクロカプセル25が平面状に配列されてなる記録層26が形成されており、この記録層26上に保護層85が形成された構成を有している。
【0036】
支持基板21は、図1に示した可逆性多色記録媒体10の支持基板1と同様のものを適用できる。
【0037】
第1〜第3の発色性組成物22〜24は、図1に示した可逆性多色記録媒体10を構成する第1〜第3の記録層11〜13と同様に、例えばロイコ染料と、顕・減色剤と、それぞれ異なる波長域に吸収をもつ光−熱変換材料を、必要に応じて樹脂母材中に分散させたものとすることができる。また、樹脂を用いずに、これらの材料をマイクロカプセル25内に封入させてもよい。
【0038】
第1〜第3の発色性組成物22〜24に用いる、ロイコ染料、顕・減色剤、樹脂、さらに各種添加剤は、図1に示した可逆性多色記録媒体10を構成する第1〜第3の記録層11〜13と同様のものを用いることができる。光−熱変換材料としては、可視波長域にほとんど吸収がない赤外線吸収色素として一般的に用いられる、フタロシアニン系染料やシアニン系染料、金属錯体染料、ジインモニウム系染料等を適用できる。さらに、任意の光−熱変換材料のみを発熱させるために、照射光波長の吸収帯が狭く、互いに重なり合わない材料の組み合わせを選択するのが好ましい。
【0039】
図2の記録層26を形成する仕切り部材としては、マイクロカプセルに限定されるものではなく、その他分散媒を封入することが可能なキャピラリーあるいはセル等が挙げられ、微小空隙構造を形成しうるものなら何ら限定されるものではない。また、空隙構造部をより微細にすることで表示装置の解像度を上げることができる。
【0040】
また、マイクロカプセルのような微小空隙構造体は、所定のバインダーに分散されていてもよく、この場合においてバインダーとしては、水系バインダー、溶剤系バインダー、エマルション系バインダー等を適用できる。
記録層26は、所定の溶媒を用いて上記樹脂中に微小空隙構造体を分散させて作製した塗料を支持基板21上に塗布することによって形成することができる。
記録層26は、膜厚1〜20μm程度に形成することが望ましく、さらには3〜15μm程度とすることが好ましい。記録層の膜厚が薄すぎると充分な発色濃度が得られず、逆に厚過ぎると記録層の熱容量が大きくなることによって発色性や消色性が劣化するためである。
【0041】
保護層27は、図1に示した保護層16と同様のものを用いることができる。
【0042】
次に、図2に示す可逆性多色記録媒体20の作製方法について説明するが、以下においては、上記ロイコ染料、顕・減色剤、光−熱変換材料等を主成分とする芯物質をポリマーなどの殻物質で覆い、マイクロカプセル化したものを支持基板21上に配列した構成を例として説明する。
【0043】
マイクロカプセルの製造方法としては、ポリマー溶液に分散させた分散媒からなる芯物質のまわりにポリマーの濃厚相を分離させる相分離法、ポリマー溶液中の芯物質のまわりにポリマーの硬化試験薬等によりポリマーを硬化させる液中硬化被覆法、芯物質を分散させたエマルジョンの内相、あるいは外相のいずれか一方からモノマーや重合触媒を供給し、芯物質の表面をポリマーで覆うインシチュー重合法、芯物質を分散させたエマルジョンの内相と外相の両方からモノマーを供給する界面重合法等のマイクロカプセル化技法が好適であるが、これらの方法に限定されるものではない。
特に、インシチュー重合法、あるいは、相分離法を用いて製造することにより、粒径の揃った、かつ着色磁性粒子が均一に分散されたマイクロカプセルを製造することができる。ここで用いる重合性モノマーは、アクリル酸エステル、メタクリル酸エステル、スチレン、および、その誘導体、イソシアネート、各種アミン、エポキシ基を有する化合物などが好適である。
マイクロカプセルに用いられる樹脂には、一般に用いられている樹脂、例えばアクリル系樹脂、メタクリル系樹脂、ポリスチレン、ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリウレア樹脂、ポリアミド樹脂、エポキシ樹脂、天然樹脂等が挙げられ、これらを単独あるいは二種以上混合して使用することも可能である。
【0044】
記録層26は、例えばオフセット印刷法、グラビア印刷法、シルクスクリーン印刷法等の周知の印刷方式や、ロール塗布法、ナイフエッジ法などの塗布方式、上述のマイクロカプセルを混入した転写層に有する転写シートによる転写方式、また上述のマイクロカプセルを混入したインキを基材に吹き付けるインクジェット方式、支持基板と保護層との間に上述のマイクロカプセルを混入した溶液を充填する方式などの形成方法により作製することができる
【0045】
次に、図2に示した可逆性多色記録媒体20を用いて、多色記録を行う原理について説明する。
図2に示した可逆性多色記録媒体20を、各発色性組成物が消色する程度の温度、例えば120℃程度の温度で全面加熱し、第1〜第3の発色性組成物22〜24を予め消色状態にしておく。すなわちこの状態においては、支持基板21の色が露出している状態となっているものとする。次に、これら可逆性多色記録媒体20の任意の部分に、波長および出力を任意に選択した赤外線を半導体レーザー等により照射する。
例えば第1の発色性組成物22を発色させる場合には、波長λ1の赤外線を第1の発色性組成物22が発色温度に達する程度のエネルギーで照射し、光−熱変換材料を発熱させて、電子供与性呈色化合物と電子供与性顕・減色剤との間の発色反応を起こさせ、照射部分を発色させる。
同様に、第2の発色性組成物23および第3の発色性組成物24についても、それぞれ波長λ2、λ3の赤外線を発色温度に達する程度のエネルギーを照射してそれぞれの光−熱変換材料を発熱させて照射部分を発色させる。
このようにすることによって、可逆性多色記録媒体20の任意の部分を発色させることができ、全体としてフルカラー画像形成や種々の情報の記録が可能となる。
【0046】
更に、上述のようにして一部を着色化させた可逆性多色記録媒体20の全体を、全ての発色性組成物が消色する程度の温度、例えば120℃で一様に加熱することによって、記録情報や画像を消去することができ、上述した任意の操作を行うことによって、繰り返し記録が可能である。
【0047】
次に、上述した可逆性多色記録媒体に対して情報の記録や消去を行う、本発明の記録装置について、図を参照して説明する。
〔実施形態1〕
この例においては、図3および図4を参照して説明する
図3に本発明の可逆性多色記録媒体の記録装置100の一例の概略斜視図を、図4に要部の概略側面図を示す。
【0048】
図3中の31a、31b、31cは、それぞれ異なる波長のレーザー光を発振するレーザー発振手段(本実施例では半導体レーザー素子)である。これらはレーザードライバー(図示せず)により駆動可能となされている。
レーザー光発振手段31a〜31cは、上述した可逆性多色記録媒体10が備えている記録層11〜13の層数、もしくは可逆性多色記録媒体20が備えているマイクロカプセルの種類数、すなわち任意の波長の赤外線を吸収する光−熱変換材料の種類数に対応して設けられている。
【0049】
なお、本実施形態においては、可逆性多色記録媒体10(20)に対応して、レーザー光発振手段を三箇所に設けた構成の記録装置について説明するが、本発明はこの例に限定されるものではなく、例えば、情報記録の高速化のために、同じ波長を発振するレーザー光発振手段を複数個備えたものとしてもよい。
【0050】
レーザー光発振手段31a〜31cは、図1の可逆性多色記録媒体10を構成する記録層11〜13、および図2の可逆性多色記録媒体20の記録層26を構成するマイクロカプセル25の、それぞれに含まれる光−熱変換材料の吸収帯に対応させた波長であるものとし、図1、図2中の記号を用いれば、それぞれλ1、λ2、λ3であるものとする。なお、発振波長の選択性や、コストまたは変調のし易さ等を考慮して、レーザー光発振装置31a〜31cとしては、半導体レーザーが好適である。
【0051】
レーザー光発振手段31a〜31cから発振されたレーザー光は、それぞれコリメーターレンズ32a〜32cによって平行光束に変換される。その後、シリンドリカルレンズ33a〜33cよりなる光学系によって、光偏向器(本実施例ではポリゴンミラー)36付近で主走査方向に長い直線状に収束するようになされる。
次に、レーザー光はダイクロイックミラー34a、34bによって同軸化される。このときレーザー光を同軸化するために、ダイクロイックミラー以外の光結合素子を用いてもよく、例えば、ハーフミラー、プリズム、光ファイバー等が挙げられる。
【0052】
同軸化されたレーザー光は、43a、43bのレーザー光軌跡に示すように、光偏向器(本実施例ではポリゴンミラー)36に入射し、偏向され、自由曲面ミラー38に上で走査するようになされる。この際レーザー光は、ポリゴンミラー36によって等角速度で走査されるようになされる。
なお、同軸化されたレーザー光を光偏向器36に入射する際には、必要に応じて折り返しミラー35等を用いてレーザー光路を折り曲げるようにすることによって、記録装置100をコンパクト化することができる。
また、光偏向器36としては、回転多面鏡(ポリゴンミラー)の他、回転単面鏡も適用することができる。
【0053】
図3中の自由曲面ミラー38は、光偏向器36によって等角速度で走査されるレーザー光を、可逆性多色記録媒体10(20)面上で集光し、等速度で走査させるように設計された曲面、すなわち、歪曲収差と像面湾曲を同時に補正するような曲面を持っているものとする。
【0054】
主走査方向(図3中破線A)の歪曲収差と、像面湾曲を同時に補正するためには、一般的に自由曲面ミラー38の主走査方向の曲率は、画角によって徐々に変化するように設計されるのが好ましい。
また副走査方向(図3中一点鎖線B)の像面湾曲を補正するために、自由曲面ミラー38は、副走査方向にも主走査方向と異なる曲率を持つものとする。
このとき、図4に示すように、光偏向器36上でのレーザー照射位置36aと、可逆性多色記録媒体10(20)上でのレーザー照射位置40aが共役になるように設定すれば、光偏向器36の面倒れ補正が可能となる。
【0055】
レーザー光を主走査方向Aに沿って矢印41方向に走査すると同時に、可逆性多色記録媒体10(20)を、図4に示す搬送手段44によって、副走査方向Bに沿って矢印42方向に搬送することによって、可逆性多色記録媒体上の任意の範囲にレーザー光を照射することができる。
【0056】
また、レーザー走査位置検出器39によって、可逆性多色記録媒体上におけるレーザー光の走査位置を検出し、この同期信号を基にレーザー光発振手段31a〜31cから、記録情報に応じて変調されたレーザー光が発振されるようにしてもよい。このレーザー走査位置検出器39としては、フォトダイオード等の光検出器を適用することができる。
【0057】
また、可逆性多色記録媒体10(20)は、レーザー光によって所望の情報を記録する前に、予め図4に示す所定の熱源を備えた情報消去手段45によって、情報消去処理を施しておくものとする。
この情報消去手段45には、金属や、セラミックスバー、耐熱性ゴムローラー等を適用することができ、これに可逆性多色記録媒体10(20)を接触させることにより情報消去することができる。
また、情報消去手段としては、ハロゲンランプ等の各種ランプ類、レーザー光などの光のエネルギーを利用して、非接触で加熱し情報を消去することも可能である。
【0058】
上述したように、本発明の記録装置100によれば、既に情報が記録された可逆性多色記録媒体10(20)の情報を消去し、可逆性多色記録媒体の所望の位置に、新たに任意の色調で任意の情報を記録することができた。
【0059】
〔実施形態2〕
この例においては、図5および図6を参照して説明する
図5に本発明の可逆性多色記録媒体の記録装置の他の一例の概略斜視図を、図6に要部の概略側面図を示す。
【0060】
図5、図6に示す可逆性多色記録媒体の記録装置200においては、レーザー光発振手段31a〜31cの配置を変更したものとし、他の構成部分については、上述した実施形態1と同様とする。
レーザー光発振手段(例えば半導体レーザー素子)31a〜31cは、図5中の破線Aに示す主走査方向と垂直で、かつ図5中の一点鎖線Bに示す副走査方向を含む面内に配置されているものとする。すなわち、図5、図6においては、可逆性多色記録媒体10(20)の垂直方向を基準として、レーザー光発振手段31a〜31cが上下方向に積み重ねるように配置されているものとし、それぞれから発振されたレーザー光46a〜46cは、光偏向器36、例えばポリゴンミラーのレーザー照射位置36aに照射されるようになされている。
なお、レーザー光46a〜46cが、光偏向器36付近で主走査方向に長い直線状に収束されるように、コリメートレンズ32a〜32cおよびシリンドリカルレンズ33a〜33c(光学系)が配置されているものとする。
【0061】
レーザー光46a〜46cは、光偏向器36の表面で、集光し、反射することによって、それぞれ自由曲面ミラー38上の異なる位置に入射する。本例においては、レーザー光46a〜46cの入射位置は、副走査方向Bに沿って異なっている。
このとき、光偏向器36のレーザー照射位置36aと、可逆性多色記録媒体10(20)上のレーザー照射位置40aが共役関係にあるように、自由曲面ミラー38を設計することによって、レーザー光46a〜46cは、可逆性多色記録媒体上の同一の位置40aに照射される。なお、上述した実施形態1と同様の面倒れ補正と同じ方法を採るものとする。
【0062】
本実施形態においても、上述した実施形態1と同様に情報消去手段45によって予め記録情報を消去しておき、その後可逆性多色記録媒体の任意の位置に、新たに任意の色調で任意の情報を記録することができた。
また本実施形態においては、図3に示したダイクロイックミラー34a、34b等の光結合素子を必要としないため、光利用効率の向上が図られ、かつ装置構成が簡略化し、コストの低減化が図られる。
【0063】
〔実施形態3〕
この例においては、図7および図8を参照して説明する
図7に本発明の可逆性多色記録媒体の記録装置の他の一例の概略斜視図を、図8に、本発明による可逆性多色記録媒体の記録装置における、レーザー光の軌跡を平面に展開した状態図を示す。
【0064】
図7に示す可逆性多色記録媒体の記録装置300においては、レーザー光発振手段31a〜31cの配置を変更したものとし、他の構成部分については、上述した実施形態1、2と同様とする。
レーザー光発振手段(例えば半導体レーザー素子)31a〜31cは、図7中の一点鎖線Bに示す副走査方向と垂直で、かつ図7中の破線Aに示す主走査方向を含む面内に配置されているものとする。
すなわち、図7においては、可逆性多色記録媒体10(20)の面方向を基準として、レーザー光発振手段31a〜31cが平行方向に配置されているものとし、それぞれから発振されたレーザー光46a〜46cは、光偏向器36、例えばポリゴンミラーのレーザー照射位置36aに照射されるようになされている。なお、レーザー光46a〜46cが、光偏向器36付近で主走査方向に長い直線状に収束されるように、コリメートレンズ32a〜32cおよびシリンドリカルレンズ33a〜33c(光学系)が配置されているものとする。
【0065】
レーザー光46a〜46cは、光偏向器36の表面で、集光し、反射することによって、それぞれ自由曲面ミラー38上の異なる位置に入射する。本例においては、レーザー光46a〜46cの入射位置は、主走査方向Aに沿って異なっている。
自由曲面ミラー38によって折り返されたレーザー光46a〜46cは、それぞれ、可逆性多色記録媒体10(20)上の異なる位置47a〜47cに照射される。
自由曲面ミラー38は、可逆性多色記録媒体上で歪曲収差が補正されているものとし、レーザーを走査しても、常にレーザー照射位置47a〜47cの相対的な位置関係は変化しない。
【0066】
従って、可逆性多色記録媒体10(20)への情報記録時に、可逆性多色記録媒体10(20)上のレーザー照射位置47a〜47cの相対的な位置(照射位置のズレ)を見込んで、レーザー光発振手段31a〜31cにおいてレーザー光を変調させるようにすれば、実施形態1、2と同様に、可逆性多色記録媒体の任意の位置に、任意の色調で任意の情報を記録することができる。
【0067】
また、本実施形態においても、図3に示したダイクロイックミラー34a、34b等の光結合素子を必要としないため、レーザー光の利用効率の向上が図られ、かつ装置構成が簡略化し、コストの低減化が図られる。
【0068】
【発明の効果】
本発明によれば、複数の波長のレーザー光を記録情報に対応して変調させながら、可逆性多色記録媒体表面の所定の範囲内で走査させることにより、任意の色調で情報記録を行うことが可能な記録装置が提供された。
【0069】
本発明の記録装置によれば、複数の波長のレーザー光を補正するための複雑なfθレンズを用いないため、装置構成や走査系が簡略化し、レーザー光の利用効率の向上が図られ、かつコストの低減化が図られた。
【0070】
また、本発明の記録装置によれば、可逆性多色記録媒体と非接触の状態で記録を行うことが可能であるので、記録面が凹凸を有している場合にも、可逆性多色記録媒体表面に物理的劣化を発することなく、任意の情報を記録することができた。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明装置に適用する可逆性多色記録媒体の一例の概略断面図を示す。
【図2】本発明装置に適用する可逆性多色記録媒体の他の一例の概略断面図を示す
【図3】本発明の可逆性多色記録媒体の記録装置の一例の概略斜視図を示す。
【図4】本発明の可逆性多色記録媒体の記録装置の一例の要部の概略側面図を示す。
【図5】本発明の可逆性多色記録媒体の記録装置の他の一例の概略斜視図を示す。
【図6】本発明の可逆性多色記録媒体の記録装置の他の一例の要部の概略側面図を示す。
【図7】本発明の可逆性多色記録媒体の記録装置の他の一例の概略斜視図を示す。
【図8】本発明による可逆性多色記録媒体の記録装置における、レーザー光の軌跡を平面に展開した状態図を示す。
【符号の説明】
1……支持基板、10……可逆性多色記録媒体、11……第1の記録層、12……第2の記録層、13……第3の記録層、14,15……断熱層、16……保護層、20……可逆性多色記録媒体、21……支持基板、22……第1の発色性組成物、23……第2の発色性組成物、24……第3の発色性組成物、25……マイクロカプセル(微小空隙構造体)、26……記録層、27……保護層、31a〜31c……レーザー光発振手段、32a〜32c……コリメーターレンズ、33a〜33c……シリンドリカルレンズ、34a,34b……ダイクロイックミラー、35……折り返しミラー、36……光偏向器、38……自由曲面ミラー、39……レーザー走査位置検出器、44……搬送手段、45……情報消去手段、46a〜46c……レーザー光、100,200,300……可逆性多色記録媒体の記録装置[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a recording apparatus that is applied to a reversible multicolor recording medium capable of recording and erasing various data such as images, characters, and symbols in an arbitrary color tone.
[0002]
[Prior art]
In recent years, from the viewpoint of global environment, the necessity of rewritable recording technology for various recording media has been strongly recognized. For example, paperless use in offices and homes is advancing due to advances in computer network technology, communication technology, OA equipment, recording media, storage media, and the like.
[0003]
Recording media, which are one of the display media that can replace printed matter, and record and erase information reversibly by heat, so-called reversible thermosensitive recording media, are becoming popular with various prepaid cards, point cards, credit cards, IC cards, etc. It has been put to practical use in visualization and readability of balances and other recorded information, and is also being put to practical use in copying machines and printers.
[0004]
Regarding the reversible thermosensitive recording medium as described above and a recording method using the same, various proposals have been made in the past (for example, see
In these, a so-called low-molecular dispersion type, that is, a recording medium in which an organic low-molecular substance is dispersed in a resin base material, is disclosed. To change it. Therefore, there is a disadvantage that the contrast between the image forming portion and the non-image forming portion is insufficient, and only a medium having improved contrast by providing a reflective layer under the recording layer has been put to practical use. .
[0005]
On the other hand, a leuco dye type, ie, a leuco dye, which is an electron-donating color-forming compound in a resin matrix, and a recording medium having a recording layer in which a developer and a color reducing agent are dispersed, and a recording method using the same. It is also disclosed (for example, see Patent Documents 5 to 9).
In these, an amphoteric compound having an acidic group for forming a leuco dye and a basic group for decolorizing the formed leuco dye, a phenol compound having a long-chain alkyl, or the like is used as a developing and reducing agent. Since this recording medium and recording method utilize the color development of the leuco dye itself, it has an advantage that the contrast and visibility are better than those of the low molecular dispersion type, and has recently been widely put into practical use.
[0006]
However, in the above-described prior art, only two types of colors, that is, the color of the material of the base material, that is, the color of the background, and the color discolored by heat can be expressed. In order to improve fashionability and fashionability, and to expand a practical use range, there is a great demand for displaying multicolor images and recording various data by color identification.
[0007]
In view of such problems, various recording methods that apply the above-described conventional method and display a multicolor image have been proposed.
For example, a recording medium that performs multicolor display by visualizing or concealing layers and particles coated in multiple colors with a low molecular dispersion type recording layer, and a recording method using the same have been disclosed ( For example, see
However, in a recording medium having such a configuration, the colored recording layer cannot completely hide the color of the surface of the lower layer, or the color of the base material is transparent, and a high contrast is obtained. It has the disadvantage that it cannot be obtained.
[0008]
Further, there is disclosed a reversible thermosensitive multicolor recording medium using a leuco dye (for example, see Patent Documents 13 and 14). However, since the recording media shown in these publications have a configuration in which repeating units having different hues are formed in one plane, the area ratio where each hue is actually recorded becomes smaller, and as a result, There is a problem that the recorded image becomes very dark or faint.
[0009]
In addition, there has been proposed a reversible thermosensitive multicolor recording medium having a configuration in which recording layers using leuco dyes having different coloring temperatures, decoloring temperatures, cooling rates, and the like are separated and formed independently. See Patent Documents 15 to 23.).
However, since these disclosed recording media perform recording or erasing by contacting a heat source such as a thermal head, it is difficult to precisely control the temperature with the heat source, and it is difficult to obtain a good contrast, There is a problem that fogging cannot be avoided.
Furthermore, when performing multi-color recording of three or more colors, control must be performed only by the difference in heating temperature and / or cooling rate after heating with a thermal head or the like, which complicates the operation and lowers the contrast. There are problems such as dripping and color fogging.
[0010]
Furthermore, in a recording method using a thermal head, since contact recording is performed on the recording medium, physical deterioration of the recording medium surface is inevitable, and when the recording medium surface has irregularities, or when the recording medium is curved, In some cases, recording is impossible.
[0011]
On the other hand, as a device capable of non-contact recording, there is disclosed a recording device that performs monochromatic recording on a reversible recording medium by using a light-heat conversion effect by laser light irradiation (for example, Patent Document 24). , 25).
However, the recording apparatuses disclosed in these publications perform recording only in a single color using a laser beam of a predetermined wavelength. From a practical point of view, only a practically inferior one was obtained.
[0012]
In view of the problems of the prior art as described above, recording and erasing in any color tone on a multicolor recording medium capable of reversibly performing clear recording and erasing with clear colors without deteriorating the medium. There has been an increasing demand for possible recording devices.
For example, a recording apparatus that uses a laser deflector and an fθ lens to scan laser light on a recording medium is conceivable.
However, the f-theta lens for scanning a plurality of laser beams of different wavelengths with high accuracy has a complicated design, and usually requires a combination of a plurality of lenses. There has been a problem that a sufficient solution has not been achieved and that the cost is high.
[0013]
[Patent Document 1]
JP-A-54-119377 [Patent Document 2]
JP-A-55-154198 [Patent Document 3]
JP-A-63-39377 [Patent Document 4]
JP-A-63-41186 [Patent Document 5]
JP-A-2-188293 [Patent Document 6]
JP-A-2-188294 [Patent Document 7]
JP-A-5-124360 [Patent Document 8]
JP-A-7-108761 [Patent Document 9]
JP-A-7-188294 [Patent document 10]
JP-A-5-62189 [Patent Document 11]
JP-A-8-80682 [Patent Document 12]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-198275 [Patent Document 13]
JP-A-8-58245 [Patent Document 14]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-25338 [Patent Document 15]
JP-A-6-305247 [Patent Document 16]
JP-A-6-328844 [Patent Document 17]
JP-A-6-79970 [Patent Document 18]
JP-A-8-164669 [Patent Document 19]
JP-A-8-300825 [Patent Document 20]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-52445 [Patent Document 21]
JP-A-11-138997 [Patent Document 22]
JP 2001-162941 A [Patent Document 23]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-59654 [Patent Document 24]
JP 2001-88333 A [Patent Document 25]
JP-A-2002-113889
[Problems to be solved by the invention]
In view of the above-described problems of the prior art, the inventors of the present invention have conducted intensive studies to reduce the deterioration of the medium into a multicolor recording medium capable of reversibly performing clear recording and erasing with clear colors. It was decided to propose a recording device capable of recording and erasing in any color tone without coming.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
The recording apparatus for a reversible multicolor recording medium according to the present invention is provided with a plurality of reversible thermosensitive coloring compositions having different coloring colors in the plane direction of the support substrate, each of which is provided separately and independently. The thermochromic composition is for recording on a reversible multicolor recording medium that contains a light-to-heat conversion material that absorbs infrared rays in different wavelength ranges and generates heat. A laser light oscillating means for irradiating a plurality of laser beams having different wavelengths modulated based on the laser beam, an optical system for converging the laser beam into a long linear shape in the main scanning direction, and a condensing position where the laser beam converges And an optical deflector for deflecting the laser light, and the laser light deflected by the optical deflector is turned back to converge on a reversible multicolor recording medium and to be condensed on a reversible multicolor recording medium. To scan at high speed. It shall have the structure having a free-form surface mirror having a curved surface that is.
[0016]
Further, the recording apparatus for a reversible multicolor recording medium of the present invention is provided with an information erasing means for erasing already recorded information by heating the reversible multicolor recording medium with a heat source.
[0017]
According to the present invention, information is recorded in an arbitrary color tone on a reversible multicolor recording medium capable of reversibly converting between a color-developed state and a decolored state with a simple configuration and erased. Is provided.
Further, according to the apparatus of the present invention, since it is not necessary to use a complicated fθ lens, the utilization efficiency of laser light is increased, and the cost is reduced.
Further, according to the apparatus of the present invention, recording can be performed in a non-contact state with a reversible multicolor recording medium. Therefore, even if the medium surface has irregularities, the recording surface is physically deteriorated. , And clear information recording with an arbitrary color tone can be performed.
[0018]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, a recording apparatus for a reversible multicolor recording medium according to the present invention will be described with reference to the drawings, but the present invention is not limited to the following examples.
First, an example of a reversible multicolor recording medium applied to the recording apparatus of the present invention is shown in FIG. In the reversible
[0019]
As the
[0020]
The first to third recording layers 11 to 13 are formed by using a material capable of performing stable repetitive recording and capable of controlling a decolored state and a colored state, and absorbs infrared rays having different wavelengths. It can be formed by applying a paint in which a heat-generating light-to-heat conversion material, a leuco dye, and a developer / reducer are dispersed in a resin base material.
[0021]
The first to third recording layers 11 to 13 are formed using a predetermined leuco dye according to a desired color to be developed, and for example, three primary colors are used in the first to third recording layers 11 to 13. When the color is developed, a full-color image can be formed on the entire reversible
[0022]
As the leuco dye, an existing dye for thermal paper can be used. As the developing / color-reducing agent, organic acids having a long-chain alkyl group which have been conventionally used for these (JP-A-5-124360, JP-A-7-108761, JP-A-7-188294, JP-A-2001-2001) -105733, JP-A-2001-113829, etc.) can be applied.
[0023]
The light-to-heat conversion materials contained in the first to third recording layers 11 to 13 have absorptions in different wavelength ranges, respectively, and in the reversible
[0024]
The light-to-heat conversion material contained in the first to third recording layers 11 to 13 includes phthalocyanine dyes and cyanine dyes generally used as near-infrared absorbing dyes having little absorption in the visible wavelength range. Dyes, metal complex dyes, diimmonium dyes, aminium dyes, iminium dyes and the like can be applied. Further, in order to generate heat only from an arbitrary light-to-heat conversion material, it is preferable to select a combination of materials having a narrow absorption band of the light-to-heat conversion material and not overlapping each other. From this, except for the first recording layer 11 formed closest to the
[0025]
Examples of the resin for forming the first to third recording layers 11 to 13 include polyvinyl chloride, polyvinyl acetate, vinyl chloride-vinyl acetate copolymer, ethyl cellulose, polystyrene, styrene-based copolymer, phenoxy resin, and polyester. , Aromatic polyester, polyurethane, polycarbonate, polyacrylate, polymethacrylate, acrylic copolymer, maleic polymer, polyvinyl alcohol, modified polyvinyl alcohol, hydroxyethyl cellulose, carboxymethyl cellulose, starch and the like. . If necessary, various additives such as an ultraviolet absorber may be used in combination with these resins.
[0026]
The first to third recording layers 11 to 13 are coatings prepared by dissolving or dispersing the leuco dye, the developer / decolorizer, the light-to-heat conversion material, and various additives in the resin using a solvent. Can be formed by applying them to predetermined surfaces.
The first to third recording layers 11 to 13 are preferably formed to have a thickness of about 1 to 20 μm, and more preferably about 1.5 to 15 μm. If the film thickness of the recording layer is too small, a sufficient color density cannot be obtained, while if it is too large, the heat capacity of the recording layer increases, thereby deteriorating the color developing property and the decoloring property.
[0027]
Light-transmitting heat-insulating layers 14 and 15 are formed between the first recording layer 11 and the second recording layer 12 and between the second recording layer 12 and the third recording layer 13, respectively. Is desirable. Thereby, conduction of heat of the adjacent recording layer is avoided, and an effect of preventing so-called color fogging is obtained.
[0028]
The heat insulating layers 14 and 15 can be formed using a conventionally known translucent polymer. For example, polyvinyl chloride, polyvinyl acetate, vinyl chloride-vinyl acetate copolymer, ethyl cellulose, polystyrene, styrene-based copolymer, phenoxy resin, polyester, aromatic polyester, polyurethane, polycarbonate, polyacrylate, polymethacrylate And acrylic acid-based copolymers, maleic acid-based polymers, polyvinyl alcohol, modified polyvinyl alcohol, hydroxyethylcellulose, carboxymethylcellulose, starch and the like. Various additives such as an ultraviolet absorber may be used in combination with these polymers, if necessary.
[0029]
Further, as the heat insulating layers 14 and 15, a light-transmitting inorganic film can be used. For example, it is preferable to use porous silica, alumina, titania, carbon, or a composite of these, because the thermal conductivity can be reduced. These can be formed by a sol-gel method capable of forming a film from a liquid layer.
[0030]
The heat insulating layers 14 and 15 are preferably formed to have a thickness of about 5 to 100 μm, and more preferably about 10 to 60 μm. If the film thickness of the heat insulating layer is too thin, a sufficient heat insulating effect cannot be obtained, and if the film thickness is too thick, the thermal conductivity is deteriorated when the entire recording medium described below is uniformly heated, or the light transmittance is reduced. Or to do.
[0031]
The protective layer 16 can be formed using a conventionally known ultraviolet curable resin or thermosetting resin, and the thickness is desirably about 0.1 to 50 μm, and more preferably about 0.5 to 40 μm. If the thickness of the protective layer 16 is too small, a sufficient protective effect cannot be obtained, and if the thickness is too large, there is a problem that it is difficult to conduct heat when uniformly heating the entire recording medium.
[0032]
Next, the principle of performing multicolor recording using the reversible
The entire surface of the reversible
[0033]
Next, an arbitrary portion of the reversible
For example, when the first recording layer 11 is to be colored, an infrared ray having a wavelength λ 1 is irradiated with energy at which the first recording layer 11 reaches a coloring temperature to cause the light-to-heat conversion material to generate heat and to provide an electron donation. A color-forming reaction is caused between the color-developing compound and the electron-donating developing / reducing agent, and the irradiated portion is colored.
Similarly, the second recording layer 12 and the third recording layer 13 are also irradiated with infrared rays having wavelengths λ 2 and λ 3 , respectively, so as to reach a coloring temperature to cause the respective light-to-heat conversion materials to generate heat. Thus, the irradiated portion can be colored. In this manner, an arbitrary portion of the reversible
[0034]
Further, the entirety of the reversible
[0035]
Next, another example of the reversible multicolor recording medium applicable to the recording apparatus of the present invention will be described with reference to FIG.
In the reversible
[0036]
The support substrate 21 may be the same as the
[0037]
The first to third color-forming compositions 22 to 24, like the first to third recording layers 11 to 13 constituting the reversible
[0038]
The leuco dye, the developer / decolorizer, the resin, and various additives used in the first to third color forming compositions 22 to 24 are the first to third constituents of the reversible
[0039]
The partition member forming the recording layer 26 in FIG. 2 is not limited to a microcapsule, but may be a capillary or a cell capable of enclosing a dispersion medium, and may form a minute void structure. Then it is not limited at all. Further, the resolution of the display device can be increased by making the void structure portion finer.
[0040]
The microvoid structure such as microcapsules may be dispersed in a predetermined binder. In this case, a water-based binder, a solvent-based binder, an emulsion-based binder, or the like can be used as the binder.
The recording layer 26 can be formed by applying a paint prepared by dispersing the microvoid structure in the resin using a predetermined solvent on the support substrate 21.
The recording layer 26 is desirably formed to have a thickness of about 1 to 20 μm, and more desirably about 3 to 15 μm. If the film thickness of the recording layer is too small, a sufficient color density cannot be obtained, while if it is too large, the heat capacity of the recording layer increases, thereby deteriorating the color developing property and the decoloring property.
[0041]
As the protective layer 27, the same as the protective layer 16 shown in FIG. 1 can be used.
[0042]
Next, a method of manufacturing the reversible
[0043]
Microcapsules can be produced by a phase separation method in which a concentrated phase of the polymer is separated around a core material composed of a dispersion medium dispersed in a polymer solution, a polymer curing test agent around the core material in the polymer solution, etc. In-liquid curing coating method to cure polymer, in-situ polymerization method in which monomer or polymerization catalyst is supplied from either inner phase or outer phase of emulsion in which core substance is dispersed, and the surface of core substance is covered with polymer, core Microencapsulation techniques such as interfacial polymerization, in which monomers are supplied from both the internal and external phases of the emulsion in which the substance is dispersed, are preferred, but are not limited to these methods.
In particular, by manufacturing using an in-situ polymerization method or a phase separation method, microcapsules having a uniform particle size and in which colored magnetic particles are uniformly dispersed can be manufactured. As the polymerizable monomer used here, acrylates, methacrylates, styrene, and derivatives thereof, isocyanates, various amines, compounds having an epoxy group, and the like are preferable.
Examples of the resin used for the microcapsules include commonly used resins such as acrylic resins, methacrylic resins, polystyrene, polyester resins, polyurethane resins, polyurea resins, polyamide resins, epoxy resins, and natural resins. May be used alone or in combination of two or more.
[0044]
The recording layer 26 is formed by, for example, a known printing method such as an offset printing method, a gravure printing method, or a silk screen printing method, a coating method such as a roll coating method or a knife edge method, or a transfer having a transfer layer mixed with the above-described microcapsules. It is produced by a transfer method using a sheet, an ink jet method in which the ink containing the above-described microcapsules is sprayed onto a substrate, a method of filling a solution containing the above-described microcapsules between a supporting substrate and a protective layer, or the like. [0045]
Next, the principle of performing multicolor recording using the reversible
The reversible
For example, when the color is developed first chromogenic composition 22, an infrared ray having a wavelength lambda 1 first chromogenic composition 22 is irradiated with energy enough to reach the coloring temperature, light - exothermed thermal conversion material As a result, a color-forming reaction between the electron-donating color developing compound and the electron-donating color developing / reducing agent is caused, and the irradiated portion is colored.
Similarly, the second chromogenic composition 23 and the third chromogenic composition 24 are irradiated with infrared rays having wavelengths λ 2 and λ 3 at an energy level to reach the color development temperature, respectively, to perform light-to-heat conversion. The material is heated to cause the irradiated part to develop color.
In this manner, an arbitrary portion of the reversible
[0046]
Further, the entire reversible
[0047]
Next, a recording apparatus of the present invention for recording and erasing information on the above-described reversible multicolor recording medium will be described with reference to the drawings.
[Embodiment 1]
In this example, FIG. 3 described with reference to FIGS. 3 and 4 is a schematic perspective view of an example of a recording apparatus 100 for a reversible multicolor recording medium of the present invention, and FIG. Show.
[0048]
The laser light oscillating means 31a to 31c are provided with the number of recording layers 11 to 13 provided in the reversible
[0049]
In the present embodiment, a recording apparatus having a configuration in which laser light oscillating means is provided at three locations corresponding to the reversible multicolor recording medium 10 (20) will be described, but the present invention is not limited to this example. Instead, for example, a plurality of laser light oscillating units that oscillate at the same wavelength may be provided for speeding up information recording.
[0050]
The laser light oscillating means 31a to 31c are provided for the recording layers 11 to 13 constituting the reversible
[0051]
The laser beams oscillated from the laser
Next, the laser light is made coaxial by the
[0052]
The coaxial laser light enters the optical deflector (polygon mirror in this embodiment) 36 as shown by the
When the coaxial laser light is incident on the
Further, as the
[0053]
The free-
[0054]
In order to simultaneously correct the distortion in the main scanning direction (broken line A in FIG. 3) and the curvature of field, the curvature of the free-
In order to correct the curvature of field in the sub-scanning direction (dashed line B in FIG. 3), the free-
At this time, as shown in FIG. 4, if the
[0055]
The laser beam is scanned in the direction of
[0056]
Further, the laser scanning position detector 39 detects the scanning position of the laser light on the reversible multicolor recording medium, and is modulated based on the synchronization signal from the laser light oscillating means 31a to 31c according to the recording information. Laser light may be oscillated. As the laser scanning position detector 39, a photodetector such as a photodiode can be applied.
[0057]
Further, the information erasing means 45 provided with a predetermined heat source shown in FIG. 4 performs an information erasing process on the reversible multicolor recording medium 10 (20) before recording desired information with a laser beam. Shall be.
As the information erasing means 45, a metal, a ceramic bar, a heat-resistant rubber roller or the like can be applied, and the information can be erased by bringing the reversible multicolor recording medium 10 (20) into contact therewith.
As information erasing means, it is also possible to erase information by heating in a non-contact manner using various lamps such as a halogen lamp and the energy of light such as laser light.
[0058]
As described above, according to the recording apparatus 100 of the present invention, information on the reversible multicolor recording medium 10 (20) on which information has already been recorded is erased, and a new position is set at a desired position on the reversible multicolor recording medium. Any information could be recorded in any color tone.
[0059]
[Embodiment 2]
In this example, FIG. 5 described with reference to FIGS. 5 and 6 is a schematic perspective view of another example of the recording apparatus of the reversible multicolor recording medium of the present invention, and FIG. Is shown.
[0060]
In the recording apparatus 200 for the reversible multicolor recording medium shown in FIGS. 5 and 6, the arrangement of the laser light oscillating means 31a to 31c is changed, and the other components are the same as those in the first embodiment. I do.
The laser light oscillating means (for example, semiconductor laser elements) 31a to 31c are arranged in a plane perpendicular to the main scanning direction indicated by the broken line A in FIG. 5 and including the sub-scanning direction indicated by the dashed line B in FIG. It is assumed that That is, in FIGS. 5 and 6, the laser light oscillating means 31a to 31c are arranged so as to be vertically stacked with respect to the vertical direction of the reversible multicolor recording medium 10 (20). The oscillated
The
[0061]
The
At this time, the free-
[0062]
Also in the present embodiment, the recording information is erased in advance by the information erasing means 45 in the same manner as in the first embodiment, and thereafter, the arbitrary information is newly added at an arbitrary position on the reversible multicolor recording medium in an arbitrary color tone. Could be recorded.
Further, in the present embodiment, since the optical coupling elements such as the
[0063]
[Embodiment 3]
In this example, FIG. 7 described with reference to FIGS. 7 and 8 is a schematic perspective view of another example of the recording apparatus of the reversible multicolor recording medium of the present invention, and FIG. FIG. 2 is a state diagram in which a trajectory of a laser beam is developed on a plane in a recording apparatus for a multicolor recording medium.
[0064]
In the recording apparatus 300 for a reversible multicolor recording medium shown in FIG. 7, the arrangement of the laser light oscillating means 31a to 31c is changed, and the other components are the same as those in the first and second embodiments. .
The laser light oscillating means (for example, semiconductor laser elements) 31a to 31c are arranged in a plane perpendicular to the sub-scanning direction indicated by a dashed line B in FIG. 7 and including the main scanning direction indicated by a broken line A in FIG. It is assumed that
That is, in FIG. 7, the laser light oscillating means 31a to 31c are arranged in parallel with respect to the plane direction of the reversible multicolor recording medium 10 (20), and the
[0065]
The
The
The free-
[0066]
Therefore, when information is recorded on the reversible multicolor recording medium 10 (20), the relative positions (deviations of irradiation positions) of the
[0067]
Also in the present embodiment, since the optical coupling elements such as the
[0068]
【The invention's effect】
According to the present invention, information can be recorded in an arbitrary color tone by scanning within a predetermined range on the surface of a reversible multicolor recording medium while modulating laser light of a plurality of wavelengths in accordance with recording information. A recording device capable of performing the above is provided.
[0069]
According to the recording apparatus of the present invention, since a complicated fθ lens for correcting laser beams of a plurality of wavelengths is not used, the apparatus configuration and the scanning system are simplified, the utilization efficiency of laser light is improved, and The cost was reduced.
[0070]
According to the recording apparatus of the present invention, recording can be performed in a non-contact state with a reversible multicolor recording medium. Therefore, even when the recording surface has irregularities, the reversible multicolor recording medium can be used. Arbitrary information could be recorded without causing physical deterioration on the surface of the recording medium.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of an example of a reversible multicolor recording medium applied to the apparatus of the present invention.
FIG. 2 is a schematic sectional view of another example of the reversible multicolor recording medium applied to the apparatus of the present invention. FIG. 3 is a schematic perspective view of an example of the recording apparatus of the reversible multicolor recording medium of the present invention. .
FIG. 4 is a schematic side view of a main part of an example of a recording apparatus for a reversible multicolor recording medium of the present invention.
FIG. 5 is a schematic perspective view of another example of a recording apparatus for a reversible multicolor recording medium of the present invention.
FIG. 6 is a schematic side view of a main part of another example of a recording apparatus for a reversible multicolor recording medium of the present invention.
FIG. 7 is a schematic perspective view of another example of a recording apparatus for a reversible multicolor recording medium of the present invention.
FIG. 8 is a state diagram in which a trajectory of a laser beam is developed on a plane in a recording apparatus for a reversible multicolor recording medium according to the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF
Claims (7)
記録情報に基づいて変調された、波長の異なる複数のレーザー光を照射するレーザー光発振手段と、
上記レーザー光を、主走査方向に長い直線状に収束させるための光学系と、
上記レーザー光が収束される集光位置にあって、上記レーザー光を偏向する光偏向器と、
上記光偏向器によって偏向されたレーザー光を折り返して、上記可逆性多色記録媒体上に集光し、かつ上記可逆性多色記録媒体上で等速で走査させるように設計された曲面を有する自由曲面ミラーを備えたことを特徴とする、可逆性多色記録媒体の記録装置。In the plane direction of the supporting substrate, a plurality of reversible thermosensitive coloring compositions having different coloring tones are provided separately and independently, and the plurality of reversible thermosensitive coloring compositions are respectively different wavelength ranges. A recording apparatus for a reversible multicolor recording medium, which performs recording on a reversible multicolor recording medium that contains a light-heat conversion material that absorbs infrared rays and generates heat,
Laser light oscillating means for irradiating a plurality of laser lights having different wavelengths modulated based on recording information,
An optical system for converging the laser light into a long linear shape in the main scanning direction,
An optical deflector that deflects the laser light, at a focusing position where the laser light is converged,
The laser beam deflected by the optical deflector is turned back, and condensed on the reversible multicolor recording medium, and has a curved surface designed to scan at a constant speed on the reversible multicolor recording medium. A recording device for a reversible multicolor recording medium, comprising a free-form surface mirror.
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