JPH08267797A

JPH08267797A - レーザ記録方法及びレーザ記録装置

Info

Publication number: JPH08267797A
Application number: JP7147095A
Authority: JP
Inventors: Shigeru Hirayama; 茂平山; Kentaro Yamawaki; 健太郎山脇
Original assignee: Toppan Printing Co Ltd
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 1995-03-29
Filing date: 1995-03-29
Publication date: 1996-10-15

Abstract

(57)【要約】（修正有）【目的】可逆性感熱記録媒体対して記録を行うレーザ光
ビームとは別に感熱記録材料の消去温度に対応するフラ
ッシュ光を所定面積内に照射し、画像の消去を行うレー
ザ記録方法及びレーザ記録装置を提供する。【構成】光吸収熱変換材料を含む可逆性感熱記録媒体１
の所定範囲内の消去画像にフラッシュ光４１を照射し消
去を行い、また記録時には記録温度に対応した強度変調
してなるレーザ光ビーム３１を走査露光により画像の記
録を行うため、記録と消去のそれぞれの到達温度に合わ
せて、それぞれの照射エネルギー量や記録用レーザ光の
光強度分布が調節可能であり、かつ消去時間が短縮可能
となる。また良好な可視画像を形成できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、印加する温度に依存し
可逆的に光学濃度が変化する感熱記録材料とレーザ露光
時に熱を発生する光吸収熱変換材料とをそれぞれ単独層
を構成、もしくは混合してなる層から構成される可逆性
感熱記録媒体へのレーザ記録方法及びレーザ記録装置に
係り、記録した画像を消去しさらに記録を行うオーバー
ライトが可能であり、とくに非接触でかつ短時間で広範
囲の画像消去が可能なレーザ記録方法及びレーザ記録装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】印加時の温度に基づき光学濃度が可逆的
に変化する書換え可能な感熱記録媒体（以下、可逆性感
熱記録媒体とする）や、通常、使用される不可逆性の感
熱記録媒体に、情報記録等の可視画像を作成する手段と
して電流によって発熱する微小な発熱体を直線状に集積
させてなるサーマルヘッドを使用し、感熱記録媒体上を
接触し走査させながら、任意の箇所の発熱体を加熱／冷
却させることで、微小点からなる文字や可視画像を形成
する方法が用いられている。このサーマルヘッドを用い
た装置は、比較的構成が簡単で低コストにできるという
特徴をもっているが、一方で、発熱体の加工性等から高
解像度化が困難であることや、サーマルヘッドの接触走
査で生じるサーマルヘッドの磨耗や汚れに対してメンテ
ナンスが必要である等の欠点を有する。

【０００３】このようなサーマルヘッドを用いた記録方
法の欠点を改善する手段として、ビーム状のレーザ光を
記録媒体上に合焦させて走査し、画像情報に従ってレー
ザ光を点滅させ、光から変換された熱によって、微小点
からなる文字や可視画像を非接触で形成する方法が、特
開昭４８−８５１５３号公報や特開昭４９−１３１１４
２号公報に記載されている。つまり、これらは一本のレ
ーザビームによる走査で、感熱記録媒体を露光して発色
温度まで加熱するか、露光無しで未加熱とするかにより
情報を記録する方式である。また、特開昭４８−７１５
３９号公報には、同じ一本のレーザビームによる走査方
法でも、走査速度を露光部と未露光部とで変化させ、発
色温度までの加熱と部分的な加熱との差によって、情報
を記録する方式が記載されている。

【０００４】また、予熱用の熱ビームを含む二つ以上の
熱ビームによる走査露光を行い、熱溶融性粉体現像剤を
溶融させて、可視像を形成する方法が特開昭６２−７７
９８３号公報及び、特開昭６２−７７９８４号公報に記
載されている。

【０００５】ところで可逆性感熱記録媒体にレーザ光の
走査露光を行う場合、記録部と消去部で露光エネルギー
量を変化させる必要がある。つまり、図７に示すよう
に、記録部と消去部では各々に必要な到達温度範囲が異
なるので、それぞれに応じたエネルギー量が供給できる
レーザ光の走査方法が必要となる。

【０００６】しかし、通常の一本のレーザ光による走査
露光は、照射と未照射の組合せだけで可視画像を形成し
ているので、可逆性感熱記録媒体に適用すると、照射部
は、記録部もしくは消去部どちらかの露光エネルギー量
設定にしか対応できない。一本のレーザ光で記録と消去
の両方を行う場合には、中間的なエネルギー量の照射が
不可欠であり、未照射を含めた３段階のレーザ光強度で
の照射制御を行えば可能となる。しかし、レーザ光の強
度を任意の位置で任意の値に変調しようとすると、レー
ザ変調用装置や駆動用信号発生機を含むレーザ駆動装置
が複雑となってしまうので、コストの面で好ましくな
い。

【０００７】また、図７のような記録と消去の温度範囲
を持つ可逆性感熱記録媒体に、ガウス型の強度分布持つ
通常のレーザ光を照射した場合、図８に示すように、記
録と消去にかかるレーザ光強度の変化に応じて記録部と
消去部の線幅が変動する。また、使用する走査光学系に
よっては、光強度に従ってレーザ光の直径も変化する。
これらの理由から、たとえ走査中に記録部と消去部とに
対応して、出力調整を行ったとしても、一本のレーザ光
では両者の線幅を同じに設定させることは困難である。

【０００８】そこで、上記問題に対して、光強度及びビ
ーム断面形状、照射位置等を変化させた複数のレーザ光
を使用することにより、可逆性感熱記録媒体への記録・
消去の最適条件に対応可能な方法を本出願人による特願
平６−１７２５２０号に開示したように、可逆性感熱記
録媒体に対してレーザ光をライン状に順次走査（ラスタ
走査方式）し、露光する場合に第１のレーザ光の走査に
よる画像消去後に、文字や絵柄などの画像に対応して強
度変調された複数のビームからなる第２のレーザ光をビ
ーム形状や照射位置等を適切に設定し走査露光すること
により、記録部分に消去スジが残らない、良好な品質の
文字や絵柄などの画像を記録することが可能となる。

【０００９】したがって、この方法によれば可逆性感熱
記録媒体上に照射されるレーザ光を、記録及び消去の各
到達温度に合わせて、照射エネルギーを調節するととも
にビーム径を変更し媒体上のレーザ光の線幅を均一にし
たり、光強度分布を制御して媒体上の温度分布を調整す
ることにより、記録時に付随して発生する消去部を最小
限とすることで、画像中の消去部の重なりを消去スジが
現れないよう適切に設定することができる。

【発明が解決しようとする課題】

【００１０】上記の方法によれば、レーザ光のラスタ走
査方式による記録、すなわち文字や絵柄等の画像の記録
を行う場合、消去用のレーザ光は記録用のレーザ光の直
前もしくは同時に走査を行うため、消去／記録の全所要
時間に対する消去用のレーザ光走査による増加時間はほ
とんど無いと言える。これは記録が広範囲の場合であっ
ても一行分の文字列等を記録するような比較的小面積の
場合であっても、消去範囲を記録範囲と同程度に設定し
ておけば、消去用のレーザ光の走査による増加時間は無
視できる程度である。

【００１１】ところが、消去範囲が記録範囲よりも広い
場合、つまり記録情報量が消去前の記録情報量より少な
い時や、広い余白の形成が必要な時に消去にかかる走査
の時間が多くを占めるため、実際の記録時間が短いにも
かかわらず、全体の処理時間が長くなる問題があった。
またプリペイドカードの感熱記録層への記録のように、
一行分の文字列等の簡単な記録をベクタ走査で行う場合
であっても、記録前の画像消去にはラスタ方式による所
定範囲のレーザ光の走査露光を行うため、消去範囲と記
録範囲が同程度であっても、記録よりも消去用の走査に
多くの時間を要する傾向にある。ただし、その程度は両
走査方式での走査線長の差（文字数や文字の画数等で異
なる）に影響を受ける。

【００１２】以上のように、レーザ光の走査露光による
可逆性感熱記録媒体へ情報の消去記録を行う場合に、記
録状況、記録内容或いは記録媒体の用途によっては、上
記手法による画像の消去後、直ちに新たな画像の記録を
短時間で行うことができなくなる事態を生じていた。

【００１３】そこで、可逆性感熱記録媒体にレーザ光で
走査露光を行う場合には、記録を行うレーザ光ビームと
は別に、感熱記録材料の消去温度に対応するフラッシュ
光を所定面積内に照射可能なフラッシュ光露光手段によ
り画像の消去を行う非接触による記録・消去が可能なレ
ーザ記録方法及びレーザ記録装置を提供することを目的
とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】すなわち、請求項１に記
載される発明は、温度に依存し光学濃度が変化し、かつ
可逆的に記録及び消去が可能な感熱記録材料と、露光時
に熱を発生する光吸収熱変換材料とをそれぞれ単独層を
構成、若しくは上記感熱記録材料と上記光吸収熱変換材
料とを混合してなる層から構成される書換え可能な感熱
記録媒体に対し、消去時には前記感熱記録材料の消去温
度に対応するフラッシュ光を所定面積内に照射し画像の
消去を行い、記録時には記録温度に対応した強度変調し
てなるレーザ光ビームを走査露光により画像の記録を行
うことを特徴とするレーザ記録方法である。

【００１５】請求項２に記載される本発明は、請求項１
に記載のレーザ記録方法であって、フラッシュ光は消去
範囲の形状に光学的に整形され、光吸収熱変換材料によ
る熱変換時に感熱記録材料の消去設定温度以上であり、
かつ記録設定温度より低い光強度であることを特徴とす
る請求項１記載のレーザ記録方法である。

【００１６】請求項３に記載される本発明は、請求項１
に記載のレーザ記録方法であって、書換え可能な感熱記
録媒体への画像の記録時には一つのレーザ光、もしくは
照射位置が近接し相互の位置関係を保持して走査可能な
複数のレーザ光ビームで構成される集合レーザ光をラス
タ走査或いはベクタ走査することを特徴とするレーザ記
録方法である。

【００１７】請求項４に記載される本発明は、温度に依
存し光学濃度が変化し、かつ可逆的に記録及び消去が可
能な感熱記録材料と、露光時に熱を発生する光吸収熱変
換材料とをそれぞれ単独層を構成、若しくは上記感熱記
録材料と上記光吸収熱変換材料とを混合してなる層から
構成される書換え可能な感熱記録媒体に対し、記録時の
記録温度に対応して強度変調可能なレーザ光照射手段
と、消去時の感熱記録材料の消去温度に対応するフラッ
シュ光を所定面積内に照射するフラッシュ光露光手段
と、前記フラッシュ光露光手段と前記レーザ光照射手
段、又は感熱記録媒体を主走査方向又は副走査方向に移
動可能とする移動手段とから構成され、レーザ光照射手
段及び前記フラッシュ光露光手段により感熱記録媒体を
露光し画像の記録及び消去を行うことを特徴とするレー
ザ記録装置である。

【００１８】請求項５に記載される本発明は、請求項４
記載のレーザ記録装置であって、フラッシュ光露光手段
は消去範囲の形状に光学的に整形され、光吸収熱変換材
料による熱変換時に感熱記録材料の消去設定温度以上で
あり、かつ記録設定温度より低い光強度に設定されるこ
とを特徴とするレーザ記録装置である。

【００１９】請求項６に記載される本発明は、請求項４
記載のレーザ記録装置であって、レーザ光照射手段は一
つのレーザ光、もしくは照射位置が近接し相互の位置関
係を保持して走査可能な複数のレーザ光ビームで構成さ
れる集合レーザ光のラスタ走査或いはベクタ走査するこ
とを特徴とするレーザ記録装置である。

【００２０】

【作用】本発明のレーザ記録方法及びレーザ記録装置に
よれば、光吸収熱変換材料を含む可逆性感熱記録媒体へ
の記録前に所定範囲内の消去画像にフラッシュ光を照射
し消去を行い、また記録時には記録温度に対応した強度
変調してなるレーザ光ビームを走査露光により画像の記
録を行うため、記録と消去のそれぞれの到達温度に合わ
せて、それぞれの照射エネルギー量や記録用レーザ光の
光強度分布を調節可能であり、かつ消去時間が短縮可能
となる。

【００２１】また、フラッシュ光は光学系により記録媒
体の所定範囲の形状に整形され、感熱記録材料の消去設
定温度以上であり、かつ記録設定温度より低い温度とな
る光強度に設定することにより、画像が消去される。

【００２２】さらに記録用レーザ光を照射位置が近接し
相互の位置関係を保持して走査可能な複数のレーザ光ビ
ームで構成される集合レーザ光とすることにより、光強
度分布がガウス型よりも長方形に近く、光強度分布の裾
部分の傾斜がより急峻となり、記録到達温度と媒体の熱
損傷温度との差が少ないような熱特性を持つ可逆性記録
媒体でも、媒体の熱損傷温度を越えることなく、記録線
幅を広く設定することができる。

【００２３】

【実施例】以下、本発明を実施例を参照し、詳細に説明
する。

【００２４】図６は本発明に用いられる可逆性感熱記録
媒体１の断面図であり、基材５２上に記録層５１として
感熱記録層５３、光吸収熱変換層５４が順次積層されて
おり、さらに光吸収熱変換層５４上には必要に応じて保
護層（図示しない）を形成することも可能である。

【００２５】感熱記録層５３は、特開昭５５−１５４１
９８号公報等に記載されるポリ塩化ビニル等の熱可塑性
樹脂へ高級脂肪酸等の有機低分子物質を分散させた組成
を持ち、記録時の到達温度によって生じる透明状態と白
濁状態の差から可視画像を形成する公知の可逆性感熱記
録層や、また特開平２−１８８２９４号公報等に記載さ
れるロイコ染料と顕減色剤を樹脂に混合させた組成を持
ち、記録時の到達温度によって生じる発色状態と消色状
態の差から可視画像を形成する公知の可逆性感熱記録層
を用いることができる。

【００２６】光吸収熱変換層５４は、レーザ光を吸収し
て熱に変換し発生する熱により積層される感熱記録層５
３を白濁又は透明、発色又は透明に変化させるものであ
る。一般的には、使用するレーザ光波長での吸収係数が
大きい色素等を樹脂中に混合したものが用いられる。例
えば、半導体レーザに適合する光吸収熱変換層５４は、
７８０〜８３０ｎｍの波長で吸収係数が１０⁴以上の強
い吸収になる構造を持つ、シアニン系やピリリウム系等
のポリメチン系色素、銅フタロシアニン等のフタロシア
ニン系色素、ナフタロシアニン系色素、ジチオール金属
錯塩系色素、ナフトキノン系色素、アントラキノン系色
素、トリフェニルメタン系色素、アミニウム系色素、ジ
インモニウム系色素等の近赤外線の吸収色素を、ポリア
クリレート樹脂、ポリメタクリレート樹脂、ポリアミド
樹脂、ポリエステル樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂等の熱可
塑性樹脂や、架橋構造を形成する熱硬化性樹脂に混合し
たものが挙げられる。

【００２７】なお、可逆性感熱記録媒体１における光吸
収熱変換層５４の形成箇所は、図６のように感熱記録層
５３上、或いは感熱記録層５３と基板５２との間か、も
しくは両方に設けてもよいが、良好な画像記録のために
は、半導体レーザの光強度及び、形状特性、近赤外線吸
収色素による発熱特性と、記録媒体の熱特性等を考慮し
て決める必要がある。また可逆性感熱記録層の機能を阻
害しなければ、記録層中に混合してもよい。すなわち、
図示しないが、感熱記録材料と光吸収熱変換材料を混合
した層を感熱記録層として設けることも可能であり、同
様にレーザ光による画像の記録及びフラッシュ光による
画像の消去も可能である。

【００２８】基材５２には、光吸収熱変換層５４や感熱
記録層５３の接着が良好で熱的、機械的強度に優れた、
ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレンナフタレー
ト、ポリカーボネート、ポリパラバン酸等のプラスチッ
クシートや、これに光反射性の金属を蒸着等の手段によ
り反射層を形成したもの等が利用できる。

【００２９】可逆性感熱記録媒体１への情報記録は、図
１に示す可逆性感熱記録媒体１へのフラッシュ光とレー
ザ光の走査露光時の概略説明図によれば、記録・消去手
段として画像消去のためのフラッシュ光露光手段２２と
画像記録のための記録用レーザ光照射手段２１を有して
いる。可逆性感熱記録媒体１の表面に、フラッシュ光露
光手段２２を既に記録されている画像のある領域に照射
し、光吸収熱変換層５４によって吸収された光は熱に変
換され、それにより生じた熱は感熱記録層５３に記録さ
れた画像を非接触により消去する。次に二本以上の複数
のレーザ光ビームからなる集合レーザ光である記録用レ
ーザ光照射手段２１を、例えばラスタ走査方式の場合に
は、複数のレーザ光ビームを記録媒体上に合焦させて一
方向（主走査方向）に走査し、記録する画像情報に従っ
てレーザ光を点滅（ＯＮ／ＯＦＦ）させ、光吸収熱変換
層５４により光から変換された熱によって、感熱記録層
５３に微小点からなる文字や文字等の可視画像を非接触
により記録形成するものである。このように本発明はこ
のレーザ光を感熱記録層５３への記録温度及び消去温度
にそれぞれ対応した光強度に設定可能な複数のビーム及
び照射エネルギーから構成することにより、情報（画
像）の記録・消去が可能となり、とくに既に記録された
情報（画像）を消去した後に記録を行なう、いわゆるオ
ーバーライトを可能にするものである。

【００３０】本発明に用いられる画像消去のためのフラ
ッシュ光露光手段２２のフラッシュ光は、発振波長が可
逆性感熱記録媒体１の光吸収熱変換層５４の吸収波長に
合致し、かつ短時間に高出力の発生が可能なものがよ
く、近赤外線に発振波長がありパルス光を発生できる固
体レーザや気体レーザ、または紫外線から赤外線まで広
い発光スペクトルを有するキセノンランプを用いること
ができるが、コスト及び出力等を考慮すると、単パルス
で短時間の発光が可能な電源部を有する、キセノンラン
プを用いたストロボフラッシュの使用が適当である。

【００３１】本発明に用いられる画像記録のための記録
用レーザ光照射手段２１のレーザ光としては、Ａｒイオ
ンレーザやＨｅ−Ｎｅレーザ等の気体レーザや、Ｎｄ：
ＹＡＧレーザ等の固体レーザ、ＧａＡｓ等で構成される
半導体レーザ等からのレーザ光を凸レンズ、コニカルコ
ンジットレンズ、ロッドレンズ等の各種レンズやコリメ
ータ用のレンズ群、空間フィルター等の光学素子によっ
て光ビーム化したものを用いることができる。これらの
レーザ光ビームにより感熱記録媒体１に画像を形成する
ためには、画像情報に従ったレーザ光の強度変調が必要
であり、上記の気体レーザと固体レーザは、電気光学効
果や音響光学効果による光強度変調器を外部に必要とす
るが、半導体レーザでは、駆動電流の変調だけでレーザ
光強度を変調できるので、光強度変調器が不要となり、
装置全体が簡便になると言う利点がある。

【００３２】レーザ光の走査方法には、走査速度の順
に、多角形の回転鏡を用いる方法、共振型のガルバノミ
ラーによる方法、通常のガルバノミラーによる方法、記
録媒体が置かれたステージを移動させる方法等があり、
これらの方法の中から、記録媒体に必要な露光エネルギ
ー量（熱量）とレーザ光パワーで設定される、走査速度
範囲に適合するものが選択される。

【００３３】また、レーザ光ビームをラスタ走査方式で
画像を形成するためには、図１に示すように、互いの方
向が直交した主走査と副走査とで平面を走査して行う。
主走査と副走査の方法は上記した各方法を用いれば良い
が、同じ方法である必要はなく、速い走査速度が可能な
方法を主走査に、副走査には遅い方法とを適宜組み合わ
せても良い。なお、ベクタ走査方式による画像の形成の
場合は、例えばＸ方向とＹ方向の走査の合成から記録用
レーザ光照射手段２１の走査方向が決定され、任意の方
向に線分を形成するため、両方向の走査方法は同じ方法
であることが望ましい。

【００３４】ラスタ走査方式は、レーザ光等の発光点を
２次元に走査する場合、ある開始点からＸ方向（主走査
方向）に直線状に終了点まで走査した後、次の走査開始
点をＹ方向（副走査方向）にずらしてから次の走査を同
様にして行う動作を繰り返すもので、画面を順次走査す
る方式である。ＴＶ等のＣＲＴ画像が代表的な例であ
る。また、ベクタ走査方式は、レーザ光等の発光点を文
字や絵柄などの画像の輪郭に沿うように直線状や曲線状
に走査する方式である。両走査方式とも走査中に文字や
絵柄などの画像に対応させて光源の照射／未照射を行い
記録を行うが、ラスタ走査方式は記録される画像はＹ方
向（副走査方向）の走査密度で決まる間隔に置かれる点
の集合から形成されており、一方ベクタ走査方式は走査
方向によらず線や曲線の集合により形成されている。

【００３５】次に記録用レーザ光照射手段２１のレーザ
光は、図１に示すように、副走査方向に任意の間隔を空
けて走査面上に照射される。この間隔は、走査速度と同
様に、可逆性感熱記録媒体の熱特性や、レーザ光の強度
とビーム径等から決定されるものであり、また、この間
隔の調整は、レーザ光の発射光源（例えば光ファイバ
ー）の位置を移動させて行うことができる。図１の３１
は記録用レーザ光ビームであり、半導体レーザ１０の光
を光ファイバー１１で伝送後、収束光学系１２によりで
走査面へ集光される。また４１は消去用フラッシュ光で
あり、ショートアークキセノンランプ２０の光をビーム
変形用光学系や絞り等を含む収束光学系１３により所定
の範囲を照射するようにＸ−Ｙステージ７上の走査面へ
集光される。

【００３６】また、同じ光強度を持つ複数のレーザ光を
発生させるには、一つのレーザ光源からのレーザ光をハ
ーフミラーやプリズム等の光学素子で分配し、その内の
一部分のレーザ光を適切な透過率を持つ光減衰フィルタ
ーに通す方法や、同出力の複数のレーザ光源からのレー
ザ光を、そのまま用いる方法がある。これらの方法から
必要に応じて適宜選択することができる。また、レーザ
光をビーム化するには、前述した方法を用いればよい
が、使用するレーザの種類によっては必要な光学系が異
なり、半導体レーザでは楕円形の発光パターンを修正す
るコリメータレンズも必要となる。

【００３７】これらの複数のレーザ光ビームからなる集
合レーザ光を可逆性感熱記録媒体１に照射すると、図３
に示すように一つの円形ビームだけを照射したときに比
べ、記録線幅に対する裾の部分が急峻な温度勾配を生じ
るため、とくにラスタ走査方式による一定の光学濃度の
面積部分（ベタ部）を塗り潰すような場合や、既に記録
された線を横切って記録する場合に、発生しやすい傾向
にある消去スジの低減が可能となり、副走査方向に伸び
る文字や線画なども均一でスジムラの生じないように描
画することが可能となる。

【００３８】ベクタ走査方式では線分での記録が主体で
あるため、既に記録された線を横切って記録しても横切
る方向や間隔が変化するため、消去スジやスジムラが目
立ちにくく、なおかつラスタ走査方式と同様に消去スジ
の少ない、均一で良好な文字や絵柄などの画像の形成が
可能となる。

【００３９】さらに集合レーザ光のパワー密度に平坦な
部分が多いので、記録線幅は広くなりやすく、照射部分
での過度の温度上昇が抑えられるため、記録到達温度と
媒体の熱損傷温度との差が少ないような熱特性を持つ可
逆性記録媒体であっても、媒体の記録到達温度を低くし
たまま、記録線幅を広く維持できるので、可逆性記録媒
体の選択の許容範囲を広く設定することができる。

【００４０】上述の記録用レーザ光照射手段２１は２つ
以上のレーザ光ビームで構成されており、レーザ光ビー
ムの数、出力、ビーム径、間隔を可逆性感熱記録媒体の
特性に合わせて設定することにより、一つの円形ビーム
の照射に比べ、多くの利点を有するが、最終的にはコス
トとメリットを勘案してレーザ光ビーム数を決定する必
要がある。例えばコストにもよるが、ラスタ走査方式に
は比較的小出力のレーザを二つ使用した配置が好まし
く、またベクタ走査方式にはレーザを４つ使用した配置
が好ましい。

【００４１】さらに、画像消去のためのフラッシュ光露
光手段２２のフラッシュ光４１を所定領域とする場合、
例えば図２のように照射形状を変形させるには、光を均
一に集光させる光学系に不均一な方向性を付与して集光
を行う、シリンドリカルレンズやトロイダルレンズ等の
ビーム変形用光学系や絞りを追加して設ければよい。ま
たフラッシュ光のパワーと可逆性感熱記録媒体の消去時
での熱特性から、消去可能な照射範囲が設定されるた
め、広い範囲を消去する必要があり、かつフラッシュ光
のパワーが不足する場合、操作時間が許容されるなら、
照射位置を移動しながらフラッシュ光を照射する方法を
とることも可能である。

【００４２】図５は本発明のレーザ記録装置８の概略図
であり、図４（ａ）、（ｂ）は本発明のレーザ記録装置
８による複数の円形レーザ光からなる記録用の集合レー
ザ光の照射状況と、消去用のフラッシュ光の照射状況を
各走査方向から示した概略説明図である。なお（ａ）の
フラッシュ光露光手段２２はレーザ光照射手段２１と重
なるため省略してある。実施例に使用したレーザ記録装
置８の主な構成は、レーザ光照射手段として半導体レー
ザ１０（ソニー社製ＳＬＵ３０４ＸＲ）及びレーザド
ライバー５（グローバル電子工業製ＧＳＢ３５３０）
と、フラッシュ光露光手段２２としてショートアークス
トロボ２０（日進電子工業社製ＳＡ−２００）、移動
手段として可逆性記録媒体１の移動用のＸＹステージ７
（中央精機社製ＰＳ１２０ＥＸ・Ｙ、コントローラー
ＣＡＴ−II、ドライバーパックＳＤ−Ｐを組み合わせた
もの）からなる。半導体レーザ１０を除く光学系は、Ｘ
Ｙステージ７の動作を妨げない上方に設置されたＺステ
ージ上にあって、ＸＹステージとの距離、記録用のレー
ザ光ビーム間の間隔等の調整を可能にしている。

【００４３】図５に基づいて本装置でのレーザ光の照射
までを説明すると、記録用のレーザ光３１の発生は、パ
ーソナルコンピュータ３内にメモリされている画像情報
に応じて、ＬＤドライバ５からの駆動電流をスイッチ９
でＯＮ／ＯＦＦし、これで制御される半導体レーザ１０
の光を光ファイバー１１で伝送後、収束光学系１２によ
り走査面へ集光させている。とくに記録用のレーザ光３
１の可逆性感熱記録媒体１上での照射位置は、図４に示
すようにレーザ光ビームが副走査方向に間隔を空けた状
態にあり、これらの間隔は図示しない調整機構により変
更することができる。

【００４４】本装置でのＸＹステージ７の移動はコント
ローラ２によって制御されており、可逆性感熱記録媒体
１全面へのラスタ走査方式の露光は、主走査の停止から
加速、定速移動、定速状態からの停止、副走査の一定距
離の移動、主走査逆方向への戻り、これら一連の動作の
繰り返しで行っている。この主走査の移動速度と距離、
副走査の移動速度と距離は、コントローラ２に書き込ま
れたプログラムで、台形制御も加えて制御されており、
滑らかな加減速での移動が可能である。この制御プログ
ラムはパーソナルコンピュータ３上で修正できるので、
走査の移動速度と距離の設定変更は簡単に行える。修正
されたプログラムは、コントローラ２に送り込まれた後
に実行される。

【００４５】また、記録前に行われる消去では、消去領
域に応じて発光位置、回数がパーソナルコンピュータ３
とコントローラ２で制御された消去用のフラッシュ光４
１の照射により、可逆性感熱記録媒体１に記録されてい
る画像が消去される。記録では、パーソナルコンピュー
タ３は、コントローラ２からの信号を基にして、ラスタ
走査方式により主走査１ライン毎のレーザ光ビームの照
射開始と画像情報の読み出しを同期させると共に、主走
査が定速度移動になるタイミングで照射を開始するよう
に制御をおこなっている。このタイミング制御をもっと
精密に行うには、ＸＹステージ７上の任意の位置に、フ
ォトインタラプタ等の位置信号発生手段を設け、この信
号を基に画像情報の読み出しを制御すればよい。

【００４６】さらにベクタ走査方式の場合は、ＸＹステ
ージ７はコントローラ２に書き込まれたプログラムによ
って、文字、絵柄等の画像の形状に沿って移動し、必要
な線分や点の位置でレーザ光ビーム３１が照射され、可
逆性感熱記録媒体１に画像が形成される。ＸＹステージ
７の移動及びレーザ光ビーム３１の照射開示と終了は全
てパーソナルコンピュータ３により制御されている。

【００４７】さらに本発明の具体的な実施例を挙げて説
明する。

【００４８】＜実施例＞可逆性感熱記録媒体１は、特開
平５−１３９０５３に記載されている方法で製作した透
明／不透明型の感熱記録層とアルミニウム層との間に、
下記の組成からなる光吸収熱変換層用組成物をワイヤバ
ーにより塗布し、１００℃−５分間乾燥、約２μｍ厚の
光吸収熱変換層を形成した。

【００４９】（光吸収熱変換層用組成物）ポリエステル樹脂（東洋紡社製バイロン＃２００）１０部イソシアネート（旭化成社製デュラネート２４Ａ１００）０．１部近赤外線吸収色素（日本化薬社製ＣＹ−９）０．１部トルエン４５部２−ブタノン４５部

【００５０】図５に示す本発明のレーザ記録装置８を使
用して、製作した可逆性感熱記録媒体１に消去及び記録
を行った。

【００５１】この実施例おいて、消去用のフラッシュ光
は約１．５ｃｍ×約１ｃｍの照射領域（２００Ｊ設定）
になるように凸レンズと絞りを選択調整し、また記録用
のレーザ光ビームの１／ｅ²直径が１００μｍになるよ
うに光学系で集光させたレーザ光を２つ用いて、両者の
中心の間隔が副走査方向に約１５０μｍとなるよう調整
し、主走査定速度５０ｍｍ／秒、副走査ピッチ２００μ
ｍで使用した。この値はあくまでも本実施例での適正値
であり、使用する可逆性感熱記録媒体の特性等で変化す
るため、各種条件を勘案すると共に、形成される画像を
見ながら調整することが必要である。

【００５２】消去用のフラッシュ光を画像が記録された
上記可逆性感熱記録媒体１に照射したところ、発光後の
コンデンサ充電時間とフラッシュ光の連続発光制限を含
めた走査時間、約１０秒で上記エリアの画像の消去が可
能であった。この消去面はレーザ光のラスタ走査方式に
より消去を行った場合と同じような消去残りもなく良好
な消去状態であった。

【００５３】また前述の記録用のレーザ光ビームを二つ
を２５ｍＷの設定出力で、上記可逆性感熱記録媒体１に
ラスタ走査方式によりレーザ光を照射し、ベタ部を形成
したところ、白濁部には透明線がほとんど見られず、均
一で良好な白濁部を形成することができた。また同様に
文字を形成したところ、文字を構成する線に途切れがほ
とんど見られない良好な品質の文字を形成することがで
きた。

【００５４】さらに前述の記録用のレーザ光ビームと同
様に１／ｅ²直径が１００μｍで、主走査定速度５０ｍ
ｍ／秒、副走査ピッチ２００μｍとなるように光学系と
コントローラを設定し、３０ｍＷの出力に調整した消去
用のレーザ光を画像が記録された上記可逆性感熱記録媒
体へ照射し、画像の消去を行ったところ、０．５ｃｍ×
９ｃｍのエリアの消去に９０秒を要した。

【００５５】さらに上記可逆性感熱記録媒体１にベクタ
走査方式により文字高５ｍｍで１０文字の文字列を記録
した後、消去用のフラッシュ光２００Ｊ設定で照射露光
し消去したところ、全操作に６０秒を要した。一方、上
記と同様にしてラスタ走査方式によりレーザ光ビームの
照射により上記文字列の消去を行ったところ、９０秒を
要した。

【００５６】＜比較例＞次に、前述の記録用のレーザ光
ビームを一つのみを５０ｍＷの設定出力で、上記可逆性
感熱記録媒体１にラスタ走査方式によりレーザ光を照射
したところ、可逆性感熱記録媒体１の透明部（非記録
部）に約１００μｍ幅の白濁線を生じ、一方既に記録さ
れた白濁部（記録部）では上記白濁線の両側に約４０μ
ｍ幅の透明線が同時に記録された。これは図２に示すよ
うにレーザ光の光強度分布と可逆性感熱記録媒体の熱特
性によるものである。この状態でベタ部分を形成したと
ころ白濁部の中に透明線が一定間隔で形成され、均一な
光学濃度からなる白濁部を得ることはできなかった。ま
た同様に文字を形成したところ、文字の線に周期的に透
明部が入り込み、文字を構成する線の途切れが目立っ
た。

【００５７】これらの実施例及び比較例における白濁部
の光学濃度と、２００Ｊに設定のフラッシュ光により走
査露光を行って得た透明部分の光学濃度を、反射光学濃
度計（マクベス社製ＲＤ９１８型）で測定し、この結
果を以下の表１に示す。

【００５８】

【表１】

【００５９】なお、参考例として、上記可逆性感熱記録
媒体１に特開平５−１３９０５３号公報記載のカードリ
ーダライタ（九州松下電器社製ＫＵ−４００）を用い
て、サーマルヘッドにより同様の印字条件で記録したと
きの白濁部及び透明部分の光学濃度の測定結果を合わせ
て表１に示す。

【００６０】

【発明の効果】本発明によれば、可逆性感熱記録媒体に
記録された画像の消去をフラッシュ光の照射により行
い、また画像の記録を一つのレーザ光、もしくは複数の
レーザ光ビームで構成される集合レーザ光の照射により
行うため、消去時に消去範囲が後から記録する記録範囲
よりも広い場合、広い非記録部の形成が必要なとき、或
いはベクタ走査方式で文字列等を記録する前に消去を行
う場合でも、ラスタ走査方式によるレーザ光ビームの照
射による消去に比べ、短時間で記録画像の消去を行うこ
とが可能である。また、記録時には可逆性感熱記録媒体
の必要な到達温度に合わせた照射エネルギーで照射する
際に複数のレーザ光ビームのビーム径や相互の間隔、配
置等を調節することにより可逆性感熱記録媒体上での照
射線幅及び温度分布の均一化が可能となることから、ラ
スタ走査方式とベクタ走査方式のいずれの場合であって
も文字、絵柄等の画像が良好に形成できる。

【００６１】以上述べたように、本発明のレーザ記録方
法及びレーザ記録装置は、可逆性感熱記録媒体への記録
に適合する光強度、ビーム径、ビーム形状、照射位置で
ある複数のレーザ光で、かつ最適な条件下で行なえるの
で、消去後に記録を行なう、いわゆるオーバーライトで
良好な画像の形成が可能であり、消去時の消去跡が目立
ちにくくできるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】フラッシュ光とレーザ光の走査露光時の概略説
明図である。

【図２】フラッシュ光と複数の円形レーザ光との位置関
係を示した概略平面図である。

【図３】可逆性感熱記録媒体におけるレーザ光の加熱時
間及び加熱温度分布と、媒体の熱特性の関係を示すグラ
フである。

【図４】（ａ）、（ｂ）は本発明のレーザ記録装置８に
よる記録における円形のレーザ光、フラッシュ光の照射
状況をラスタ走査方式による各走査方向から示す説明図
である。

【図５】本発明のレーザ記録装置を説明する概略図であ
る。

【図６】本発明に用いられる可逆性感熱記録媒体の断面
図である。

【図７】可逆性感熱記録媒体での加熱温度と、光学濃度
の関係を示す図である。

【図８】可逆性感熱記録媒体でのレーザ光の光強度分布
と、加熱温度分布、媒体の熱特性の関係を示す図であ
る。

【符号の説明】

１可逆性感熱記録媒体２コントローラ３パーソナルコンピュータ５ＬＤドライバ７ＸＹステージ８レーザ記録装置９スイッチ（記録レーザ光用）１０半導体レーザ（記録レーザ光用）１１光ファイバー（記録レーザ光用）１２収束用光学系１３収束用光学系１４絞り２０ショートアークキセノンランプ（又はショー
トアークストロボ）２１記録用レーザ光照射手段２２フラッシュ光露光手段３１レーザ光ビーム４１フラッシュ光５１記録層５２基材５３感熱記録層５４光吸収熱変換層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所 7416−2ＨＢ４１Ｍ 5/26 １０２

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】温度に依存し光学濃度が変化し、かつ可逆
的に記録及び消去が可能な感熱記録材料と、露光時に熱
を発生する光吸収熱変換材料とをそれぞれ単独層を構
成、若しくは上記感熱記録材料と上記光吸収熱変換材料
とを混合してなる層から構成される書換え可能な感熱記
録媒体に対し、消去時には前記感熱記録材料の消去温度
に対応するフラッシュ光を所定面積内に照射し画像の消
去を行い、記録時には記録温度に対応した強度変調して
なるレーザ光ビームを走査露光により画像の記録を行う
ことを特徴とするレーザ記録方法。
【請求項２】前記フラッシュ光は消去範囲の形状に光学
的に整形され、前記光吸収熱変換材料による熱変換時に
前記感熱記録材料の消去設定温度以上であり、かつ記録
設定温度より低い光強度であることを特徴とする請求項
１記載のレーザ記録方法。
【請求項３】前記書換え可能な感熱記録媒体への画像の
記録時には一つのレーザ光、もしくは照射位置が近接し
相互の位置関係を保持して走査可能な複数のレーザ光ビ
ームで構成される集合レーザ光をラスタ走査、或いはベ
クタ走査することを特徴とする請求項１記載のレーザ記
録方法。
【請求項４】温度に依存し光学濃度が変化し、かつ可逆
的に記録及び消去が可能な感熱記録材料と、露光時に熱
を発生する光吸収熱変換材料とをそれぞれ単独層を構
成、若しくは上記感熱記録材料と上記光吸収熱変換材料
とを混合してなる層から構成される書換え可能な感熱記
録媒体に対し、記録時の記録温度に対応して強度変調可
能なレーザ光照射手段と、消去時の前記感熱記録材料の
消去温度に対応するフラッシュ光を所定面積内に照射す
るフラッシュ光露光手段と、前記フラッシュ光露光手段
と前記レーザ光照射手段、又は前記感熱記録媒体を主走
査方向又は副走査方向に移動可能とする移動手段とから
構成され、前記レーザ光照射手段及び前記フラッシュ光
露光手段により前記感熱記録媒体を露光し画像の記録及
び消去を行うことを特徴とするレーザ記録装置。
【請求項５】前記フラッシュ光露光手段は消去範囲の形
状に光学的に整形され、前記光吸収熱変換材料による熱
変換時に前記感熱記録材料の消去設定温度以上であり、
かつ記録設定温度より低い光強度に設定されることを特
徴とする請求項４記載のレーザ記録装置。
【請求項６】前記レーザ光照射手段は一つのレーザ光、
もしくは照射位置が近接し相互の位置関係を保持して走
査可能な複数のレーザ光ビームで構成される集合レーザ
光のラスタ走査或いはベクタ走査することを特徴とする
請求項４記載のレーザ記録装置。