JP6874392B2 - Recording method and recording device - Google Patents
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Description
本発明は、記録方法及び記録装置に関する。 The present invention relates to a recording method and a recording device.
従来より、加熱により色相や反射率等の変化を生じることによって記録を行う感熱記録媒体への記録方法としては、例えば、熱スタンプやサーマルヘッド等の接触式の記録方法が一般的である。これらの中でも、サーマルヘッドが最も一般的に用いられている。 Conventionally, as a recording method on a heat-sensitive recording medium for recording by causing a change in hue, reflectance, etc. due to heating, for example, a contact-type recording method such as a thermal stamp or a thermal head is generally used. Of these, the thermal head is the most commonly used.
前記サーマルヘッドによる記録方法では、十分な熱伝導を得るために前記サーマルヘッドを感熱記録媒体に圧接する必要がある。このため、前記感熱記録媒体表面の汚れや異物の影響によるサーマルヘッド表面の劣化により印字抜けが発生するので、前記サーマルヘッドのメンテナンスや交換が必要となる。 In the recording method using the thermal head, it is necessary to press-contact the thermal head with the heat-sensitive recording medium in order to obtain sufficient heat conduction. For this reason, print omission occurs due to deterioration of the surface of the thermal head due to dirt on the surface of the thermal recording medium or the influence of foreign matter, so maintenance or replacement of the thermal head is required.
一方、非接触で記録する方法としてレーザーによる記録方法がある。このレーザーによる記録方法としては、一つのレーザーを、ガルバノミラーを用いてスキャンして記録する方法が一般的である。しかし、この記録方法では画像の情報量が多くなると記録時間が長くなるという問題がある。そこで、前記問題を解決するため、例えば、複数の独立駆動されるレーザビームが可逆性感熱記録媒体の移動方向と直交する方向に配列されたレーザアレイ露光手段を用い、所望の関係を満たすように設定されたレーザビームで前記可逆性感熱記録媒体を露光する画像置換方法が提案されている(例えば、特許文献1参照)。 On the other hand, there is a laser recording method as a non-contact recording method. As a recording method using this laser, a method of scanning and recording one laser using a galvanometer mirror is common. However, this recording method has a problem that the recording time becomes longer as the amount of image information increases. Therefore, in order to solve the above problem, for example, a laser array exposure means in which a plurality of independently driven laser beams are arranged in a direction orthogonal to the moving direction of the reversible heat-sensitive recording medium is used so as to satisfy a desired relationship. An image replacement method for exposing the reversible heat-sensitive recording medium with a set laser beam has been proposed (see, for example, Patent Document 1).
本発明は、レーザー装置の発熱を抑制するとともに、白スジの発生が少ない高精細な画像を記録できる記録方法を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a recording method capable of suppressing heat generation of a laser apparatus and recording a high-definition image with less occurrence of white streaks.
前記課題を解決するための手段としての本発明の記録方法は、複数のレーザー発光素子と、前記レーザー発光素子から出射されたレーザー光を導く複数の光ファイバーを配列した光ファイバーアレイを有する出射手段とを備えた記録装置を用い、記録対象物と前記光ファイバーアレイを相対的に移動させながら前記光ファイバーアレイからレーザー光を照射して描画単位からなる画像を記録する記録方法であって、前記出射手段に入力する前記パルス信号のデューティー比及び周期、前記記録対象物に対する記録エネルギー、並びに、前記レーザー光のスポット径の設定値により、前記副走査方向における前記描画単位の最大長さを制御し、前記副走査方向において隣接する前記描画単位の端部を、前記副走査方向に重ねて記録する。 The recording method of the present invention as a means for solving the above-mentioned problems includes a plurality of laser emitting elements and an emitting means having an optical fiber array in which a plurality of optical fibers for guiding the laser light emitted from the laser emitting element are arranged. A recording method in which a recording device provided is used to irradiate a laser beam from the optical fiber array while relatively moving the recording object and the optical fiber array to record an image composed of drawing units, which is input to the emission means. The maximum length of the drawing unit in the sub-scanning direction is controlled by the duty ratio and period of the pulse signal, the recording energy for the recording object, and the set value of the spot diameter of the laser beam, and the sub-scanning is performed. The ends of the drawing units adjacent to each other in the direction are recorded so as to overlap with each other in the sub-scanning direction.
本発明によると、レーザー装置の発熱を抑制するとともに、白スジの発生が少ない画像が高精細で高速に記録できる記録方法を提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide a recording method capable of suppressing heat generation of a laser apparatus and recording an image with few white streaks in high definition and at high speed.
(記録方法及び記録装置)
本発明の記録方法は、複数のレーザー発光素子と、前記レーザー発光素子から出射されたレーザー光を導く複数の光ファイバーを配列した光ファイバーアレイを有する出射手段とを備えた記録装置を用い、記録対象物と前記光ファイバーアレイを相対的に移動させながら前記光ファイバーアレイからレーザー光を照射して描画単位からなる画像を記録する記録方法であって、
前記出射手段に入力するパルス信号のデューティー比及び周期、前記記録対象物に対する記録エネルギー、並びに、前記レーザー光のスポット径の設定値により、前記副走査方向における前記描画単位の最大長さを制御し、前記副走査方向において隣接する前記描画単位の端部を、前記副走査方向に重ねて記録する。
(Recording method and recording device)
The recording method of the present invention uses a recording device including a plurality of laser emitting elements and an emitting means having an optical fiber array in which a plurality of optical fibers for guiding laser light emitted from the laser emitting element are arranged. This is a recording method for recording an image composed of drawing units by irradiating a laser beam from the optical fiber array while relatively moving the optical fiber array.
The maximum length of the drawing unit in the sub-scanning direction is controlled by the duty ratio and period of the pulse signal input to the emitting means, the recording energy for the recording object, and the set value of the spot diameter of the laser beam. , The end portions of the drawing units adjacent to each other in the sub-scanning direction are recorded so as to overlap with each other in the sub-scanning direction.
本発明の記録装置は、複数のレーザー発光素子と、前記レーザー発光素子から出射されたレーザー光を導く複数の光ファイバーを配列した光ファイバーアレイを有する出射手段とを備え、記録対象物と前記光ファイバーアレイを相対的に移動させながら前記光ファイバーアレイからレーザー光を照射して描画単位からなる画像を記録する記録装置であって、
前記出射手段に入力するパルス信号のデューティー比及び周期、前記記録対象物に対する記録エネルギー、並びに、前記レーザー光のスポット径の設定値により、前記副走査方向における前記描画単位の最大長さを制御し、前記副走査方向において隣接する前記描画単位の端部を、前記副走査方向に重ねて記録する。
The recording device of the present invention includes a plurality of laser emitting elements and an emitting means having an optical fiber array in which a plurality of optical fibers for guiding laser light emitted from the laser emitting element are arranged, and records an object to be recorded and the optical fiber array. A recording device that records an image consisting of drawing units by irradiating a laser beam from the optical fiber array while moving it relatively.
The maximum length of the drawing unit in the sub-scanning direction is controlled by the duty ratio and period of the pulse signal input to the emitting means, the recording energy for the recording object, and the set value of the spot diameter of the laser beam. , The end portions of the drawing units adjacent to each other in the sub-scanning direction are recorded so as to overlap with each other in the sub-scanning direction.
従来のサーマルヘッドのエネルギー制御は、図5に示すように、制御の容易性などの点からパルス制御により行われ、ベタ画像など連続してサーマルヘッドを発熱させた場合であっても、前記サーマルヘッドが蓄熱して画像を尾引きさせないように、パルス信号のデューティー比を小さくして制御を行っている。
本発明の記録装置及び記録方法は、従来のサーマルヘッドで用いたパルス信号により前記特開2010−52350号公報(特許文献1)に記載のレーザー装置を制御すると、図6A及び図6Bに示すように、前記デューティー比が小さいため、前記レーザー光で記録する前記描画単位が短くなる場合があり、前記パルス信号の周期毎に画像に隙間(白スジ)が発生し、バーコードの読み取り性や文字の視認性が低下するという知見に基づくものである。
本発明の記録方法及び記録装置は、前記特開2010−52350号公報(特許文献1)に記載の方法では、白スジを発生させないように前記パルス信号のデューティー比を1.0に設定して連続で記録すると、常にレーザーが発振され、前記出射手段などが著しく発熱して冷却が困難になることにより、前記レーザー光の照射エネルギーが変動するため、安定して画像が記録できないという知見に基づくものである。
As shown in FIG. 5, the energy control of the conventional thermal head is performed by pulse control from the viewpoint of ease of control, and even when the thermal head is continuously heated such as a solid image, the thermal is described. The duty ratio of the pulse signal is reduced for control so that the head does not store heat and cause the image to trail.
The recording device and recording method of the present invention control the laser device described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2010-52350 (Patent Document 1) by a pulse signal used in a conventional thermal head, as shown in FIGS. 6A and 6B. In addition, since the duty ratio is small, the drawing unit recorded by the laser beam may be shortened, and gaps (white streaks) are generated in the image at each cycle of the pulse signal, so that the readability of the barcode and the characters are reduced. It is based on the finding that the visibility of the laser is reduced.
In the recording method and recording apparatus of the present invention, in the method described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2010-52350 (Patent Document 1), the duty ratio of the pulse signal is set to 1.0 so as not to generate white streaks. Based on the finding that when continuous recording is performed, the laser is constantly oscillated, the emitting means and the like are remarkably generated, and cooling becomes difficult, so that the irradiation energy of the laser beam fluctuates, so that an image cannot be recorded stably. It is a thing.
前記レーザー光の走査方向には、主走査方向と副走査方向の2つがあり、主走査方向と副走査方向とは互いに直交する。
前記主走査方向とは、複数の前記光ファイバーを配列する方向である。
前記副走査方向とは、前記光ファイバーアレイに対して前記記録対象物を相対的に移動させる方向である。
前記光ファイバーアレイに対して前記記録対象物を相対的に移動させて前記記録対象物に画像を記録するため、前記光ファイバーアレイが前記記録対象物に対して移動してもよく、前記記録対象物が前記光ファイバーアレイに対して移動してもよい。
画像形成の原理としては走査しながら、レーザー照射した部分の領域の中央部分で発熱して、その発熱部の熱拡散により加熱されて画像形成される。
指定領域をスジなく発色するための方法としては、(1)隙間なくレーザー光を照射するか、(2)パルス状に局所的に高いエネルギーを照射して熱拡散で指定領域を特定温度以上に加熱する方法がある。前記(2)の場合、加熱部分を均一に加熱できないことで過剰に温度が上がった部分で変形、白抜け等の不具合が発生するが、本発明の前記(1)によれば、均一な発色、変形を防ぐことができるので、好ましい。
There are two scanning directions of the laser beam, a main scanning direction and a sub-scanning direction, and the main scanning direction and the sub-scanning direction are orthogonal to each other.
The main scanning direction is a direction in which a plurality of the optical fibers are arranged.
The sub-scanning direction is a direction in which the recording object is moved relative to the optical fiber array.
In order to record an image on the recording object by moving the recording object relative to the optical fiber array, the optical fiber array may move with respect to the recording object, and the recording object may move. It may move relative to the fiber optic array.
The principle of image formation is that while scanning, heat is generated in the central portion of the region irradiated with the laser, and the heat is heated by the heat diffusion of the heat-generating portion to form an image.
As a method for developing the color of the designated area without streaks, (1) irradiate the designated area with laser light without gaps, or (2) irradiate the designated area with high energy locally in a pulse shape and heat the designated area to a temperature above the specific temperature. There is a method of heating. In the case of (2), problems such as deformation and white spots occur in the portion where the temperature rises excessively because the heated portion cannot be heated uniformly. However, according to the above (1) of the present invention, uniform color development occurs. , It is preferable because it can prevent deformation.
まず、前記出射手段に入力する前記パルス信号の周期及びデューティー比の設定値と前記描画単位との関係について、図7Aから図7Dを参照しながら説明する。
図7A及び図7Cは、本発明におけるパルス制御による描画単位の記録方法を示す模式図であり、図7B及び図7Dに示すパルス信号に基づいて、図7A及び図7Cに示す描画単位を記録することを示している。
なお、図7A及び図7C中、Aは、前記描画単位の前記副走査方向における最大長さを表し、Bは、隣接する前記描画単位の副走査方向における最大重なり長さを表し、Dは、前記パルス信号のデューティー比を表し、Tは、前記パルス信号の周期を表し、Lは、前記描画単位を描画するために前記レーザー光を照射した距離を表し、Cは、前記レーザー光を照射した距離Lに対する前記描画単位の前記副走査方向における膨らみの最大長さを表し、Wは、前記副走査方向に隣接する2つの前記描画単位を描画するための前記レーザー光を照射開始する位置の間隔を表す。
First, the relationship between the set values of the period and duty ratio of the pulse signal input to the emitting means and the drawing unit will be described with reference to FIGS. 7A to 7D.
7A and 7C are schematic views showing a method of recording a drawing unit by pulse control in the present invention, and record the drawing unit shown in FIGS. 7A and 7C based on the pulse signals shown in FIGS. 7B and 7D. It is shown that.
In FIGS. 7A and 7C, A represents the maximum length of the drawing unit in the sub-scanning direction, B represents the maximum overlapping length of the adjacent drawing unit in the sub-scanning direction, and D represents the maximum overlapping length of the adjacent drawing unit in the sub-scanning direction. The duty ratio of the pulse signal is represented, T represents the period of the pulse signal, L represents the distance of irradiating the laser beam to draw the drawing unit, and C represents the irradiation of the laser beam. Represents the maximum length of the bulge of the drawing unit in the sub-scanning direction with respect to the distance L, and W is the distance between the positions where the laser beam for drawing the two drawing units adjacent to the sub-scanning direction is started. Represents.
前記描画単位の前記副走査方向における最大長さAは、マイクロデンシトメーター(PDM−7、コニカ株式会社製)などを用いて測定することができる。具体的には、マイクロデンシトメーター(スリット幅5μm)で画像濃度を測定し、計測した濃度結果の最大値、最小値から平均濃度を算出して平均濃度の輪郭線を取り出し、500倍に拡大して求める。同様にして、長さWも求めることが可能となる。 The maximum length A of the drawing unit in the sub-scanning direction can be measured using a microdensitometer (PDM-7, manufactured by Konica Co., Ltd.) or the like. Specifically, the image density is measured with a microdensitometer (slit width 5 μm), the average density is calculated from the maximum and minimum values of the measured density results, the contour line of the average density is taken out, and the image density is magnified 500 times. And ask. Similarly, the length W can also be obtained.
前記描画単位を描画するために前記レーザー光を照射した距離Lは、レーザー装置から出力信号をオンしてからオフさせるまでの時間と前記記録対象物を移動させる速度から距離として求めることができ、前記副走査方向における前記光ファイバーアレイに対する前記記録対象物の相対的な移動速度Vsに、前記パルス信号の1周期分の時間Tとパルス信号のデューティー比Dの積より得られるパルス幅DTを乗じて求められる。 The distance L irradiated with the laser beam for drawing the drawing unit can be obtained as a distance from the time from turning on the output signal from the laser device to turning it off and the speed at which the recording object is moved. The relative moving speed Vs of the recording object with respect to the optical fiber array in the sub-scanning direction is multiplied by the pulse width DT obtained from the product of the time T for one cycle of the pulse signal and the duty ratio D of the pulse signal. Desired.
前記レーザー光を照射した距離Lに対する前記描画単位の前記副走査方向における膨らみの最大長さCは、前記描画単位の前記副走査方向における最大長さAから前記描画単位を描画するために前記レーザー光を照射した距離Lを引いた長さである。 The maximum length C of the bulge of the drawing unit in the sub-scanning direction with respect to the distance L irradiated with the laser beam is the laser for drawing the drawing unit from the maximum length A of the drawing unit in the sub-scanning direction. It is the length obtained by subtracting the distance L irradiated with light.
前記副走査方向に隣接する2つの前記描画単位を描画するための前記レーザー光を照射開始する位置の間隔Wは、隣接する次の描画単位を描画するまでの前記パルス信号の1周期分の時間Tに前記記録対象物を移動させる速度から距離として求めることができ、前記副走査方向における前記光ファイバーアレイに対する前記記録対象物の相対的な移動速度Vsに、前記パルス信号の1周期分の時間Tを乗じた描画単位のパルス周期長さである。 The interval W of the position at which the laser beam for drawing the two drawing units adjacent to the sub-scanning direction is started is the time for one cycle of the pulse signal until the next drawing unit adjacent to the drawing unit is drawn. It can be obtained as a distance from the speed at which the recording object is moved to T, and the relative moving speed Vs of the recording object with respect to the optical fiber array in the sub-scanning direction is the time T for one cycle of the pulse signal. It is the pulse period length of the drawing unit multiplied by.
レーザー照射のオン、オフのタイミングや隣接する次の描画単位の1周期については、オシロスコープなどを用いて測定することができる。 The on / off timing of laser irradiation and one cycle of the next adjacent drawing unit can be measured using an oscilloscope or the like.
前記画像を構成する前記描画単位が、下記数式1で表される関係を満たすことが好ましい。
0<C−(1−D)T・Vs ・・・ 数式1
前記数式1を満たすと、副走査方向に隣接する前記描画単位に重なりが生じ、連続した描画画像が得られる。0≧C−(1−D)T・Vsであると、前記副走査方向に隣接する描画単位に重なりが生じず、描画単位の間に白スジが発生する。
It is preferable that the drawing unit constituting the image satisfies the relationship represented by the following
0 <C- (1-D) T ・ Vs ・ ・ ・
When the
前記画像を構成する前記描画単位が、下記数式2で表される関係を満たすことが好ましく、下記数式5で表される関係を満たすことがより好ましい。
0.1<1−(1−D)T・Vs/C<0.9 ・・・ 数式2
0.15<1−(1−D)T・Vs/C<0.8 ・・・ 数式5
前記数式2中、1−(1−D)T・Vs/Cは、前記描画単位の前記副走査方向における膨らみに対し、隣接する前記描画単位の重なりの割合を示している。
次式、1−(1−D)T・Vs/C≦0.1を満たすと、前記描画単位の重なりが少ないため、隣接する2描画単位の重なり部の前記主走査方向の画像幅が細くなり、前記副走査方向の線画像に前記主走査方向の凹みが生じてしまう。凹み部が白抜けの画像にならないようにするためには、前記描画単位の前記主走査方向における幅を大きくし、前記描画単位の前記主走査方向における重ね合わせを大きくする必要が生じ、前記描画単位の前記主走査方向における幅を広くすることにより画像解像度が低下する。一方、次式、1−(1−D)T・Vs/C≧0.9を満たすと、前記副走査方向の前記描画単位の重なりは大きく、線画像に発生する凹みは小さいが、レーザーの消灯時間(1−D)Tが短くなり、発熱制御が十分に行えない。
The drawing unit constituting the image preferably satisfies the relationship represented by the following
0.1 <1- (1-D) T · Vs / C <0.9 ・ ・ ・
0.15 <1- (1-D) T · Vs / C <0.8 ・ ・ ・ Formula 5
In the
When the following equation, 1- (1-D) T · Vs / C ≦ 0.1 is satisfied, the overlapping portion of the drawing units is small, so that the image width in the main scanning direction of the overlapping portion of the two adjacent drawing units becomes narrow. Therefore, the line image in the sub-scanning direction has a dent in the main scanning direction. In order to prevent the dented portion from becoming a white-out image, it is necessary to increase the width of the drawing unit in the main scanning direction and increase the overlap of the drawing unit in the main scanning direction. Increasing the width of the unit in the main scanning direction reduces the image resolution. On the other hand, when the following equation, 1- (1-D) T · Vs / C ≧ 0.9, is satisfied, the overlap of the drawing units in the sub-scanning direction is large, and the dents generated in the line image are small, but the laser The extinguishing time (1-D) T becomes short, and heat generation control cannot be sufficiently performed.
前記描画単位の前記主走査方向における重なり幅E及び前記描画単位の前記主走査方向における幅Fは、前記主走査方向に2本以上の隣接する描画単位が重なった画像から求めることができる。また、前記描画単位の前記主走査方向における描画ピッチPは、各描画単位の膨らみ部分の前記主走査方向における頂点位置の間隔を測定して求めることができる。3本以上の前記描画単位が隣接している場合には、頂点の前記主走査方向における間隔の平均値を求め、これを前記描画ピッチPとすることが好ましい。
次に、前記主走査方向に2本以上の隣接する前記描画単位が重なった画像の前記主走査方向における幅を測定し、この値から、前記描画単位の前記主走査方向における描画ピッチPに描画単位の本数を乗じた値を引くと、前記描画単位の前記主走査方向における重なり幅Eが求められる。また、前記描画単位の前記主走査方向における重なり幅Eにピッチ幅Pを加えると前記描画単位の前記主走査方向における幅Fを求めることができる。
The overlapping width E of the drawing unit in the main scanning direction and the width F of the drawing unit in the main scanning direction can be obtained from an image in which two or more adjacent drawing units overlap in the main scanning direction. Further, the drawing pitch P of the drawing unit in the main scanning direction can be obtained by measuring the interval between the apex positions of the bulging portion of each drawing unit in the main scanning direction. When three or more drawing units are adjacent to each other, it is preferable to obtain the average value of the intervals of the vertices in the main scanning direction and use this as the drawing pitch P.
Next, the width in the main scanning direction of an image in which two or more adjacent drawing units overlap in the main scanning direction is measured, and from this value, the drawing unit is drawn at the drawing pitch P in the main scanning direction. By subtracting the value multiplied by the number of units, the overlap width E of the drawing unit in the main scanning direction can be obtained. Further, by adding the pitch width P to the overlap width E of the drawing unit in the main scanning direction, the width F of the drawing unit in the main scanning direction can be obtained.
前記描画単位の前記主走査方向における幅Fは、主走査方向に2本以上の隣接する描画単位が重なった画像から求めることができる。各描画単位の膨らみ部分の頂点位置の主走査方向の間隔を測定し、前記描画単位の前記主走査方向における描画ピッチを求める。3本以上の描画単位が隣接している場合には、頂点の前記主走査方向の間隔の平均値を求め、前記描画単位の前記主走査方向における描画ピッチPとする。
次に、前記主走査方向に2本以上の隣接する描画単位が重なった画像の前記主走査方向の幅を測定し、この値から、前記描画単位の前記主走査方向における描画ピッチPに描画単位の本数を乗じた値を引くと、前記描画単位の前記主走査方向における重なり幅Eが求められる。また、前記描画単位の前記主走査方向における重なり幅Eにピッチ幅Pを加えると前記描画単位の前記主走査方向における幅Fを求めることができる。
The width F of the drawing unit in the main scanning direction can be obtained from an image in which two or more adjacent drawing units overlap in the main scanning direction. The distance between the apex positions of the bulging portions of each drawing unit in the main scanning direction is measured, and the drawing pitch of the drawing unit in the main scanning direction is obtained. When three or more drawing units are adjacent to each other, the average value of the intervals of the vertices in the main scanning direction is obtained, and the drawing pitch P of the drawing units in the main scanning direction is used.
Next, the width in the main scanning direction of an image in which two or more adjacent drawing units overlap in the main scanning direction is measured, and from this value, the drawing unit is set to the drawing pitch P in the main scanning direction of the drawing unit. By subtracting the value multiplied by the number of lines, the overlap width E of the drawing unit in the main scanning direction can be obtained. Further, by adding the pitch width P to the overlap width E of the drawing unit in the main scanning direction, the width F of the drawing unit in the main scanning direction can be obtained.
前記描画単位の前記主走査方向における幅F、及び前記描画単位の前記副走査方向における膨らみの最大長さCは、前記記録対象物に対する前記レーザー光の記録エネルギー、及びスポット径の設定値により制御することができる。前記記録対象物に対する前記レーザー光の記録エネルギーを増加させることにより、前記描画単位の前記主走査方向における幅F、及び前記描画単位の前記副走査方向における膨らみの最大長さCは増加する。また、スポット径は、レーザー光の記録エネルギーが前記記録対象物を発色させるのに十分であれば、スポット径の増加に伴い、前記描画単位の前記主走査方向における幅F、及び前記描画単位の前記副走査方向における膨らみの最大長さCは増加する。一方、レーザー光の記録エネルギーが記録対象物を発色させるのに不足している場合には、スポット径の増加に伴い、前記描画単位の前記主走査方向における幅F、及び前記描画単位の前記副走査方向における膨らみの最大長さCが減少する場合がある。 The width F of the drawing unit in the main scanning direction and the maximum length C of the bulge of the drawing unit in the sub-scanning direction are controlled by the recording energy of the laser beam with respect to the recording object and the set value of the spot diameter. can do. By increasing the recording energy of the laser beam with respect to the recording object, the width F of the drawing unit in the main scanning direction and the maximum length C of the bulge of the drawing unit in the sub-scanning direction increase. Further, if the recording energy of the laser beam is sufficient to develop the color of the recording object, the spot diameter is the width F of the drawing unit in the main scanning direction and the drawing unit of the drawing unit as the spot diameter increases. The maximum length C of the bulge in the sub-scanning direction increases. On the other hand, when the recording energy of the laser beam is insufficient to develop the color of the recording object, the width F of the drawing unit in the main scanning direction and the sub of the drawing unit as the spot diameter increases. The maximum length C of the bulge in the scanning direction may decrease.
前記画像を構成する前記描画単位が、下記数式3で表される関係を満たすことが好ましい。
0.95・F・(2×(1−(1−D)T・Vs/C)−(1−(1−D)T・Vs/C)2)1/2≧P ・・・ 数式3
ただし、前記数式3中、Pは、前記描画単位の前記主走査方向における描画ピッチを表し、Fは、描画単位の前記描画単位の前記主走査方向における幅を表す。D、T、Vs、及びCは、前記数式1と同じ意味を表す。
次式、0.95・F・(2×(1−(1−D)T・Vs/C)−(1−(1−D)T・Vs/C)2)1/2がPより小さい場合には、前記主走査方向に隣り合う線画像の間に、印字されていない白い星状の画像の隙間が生じる場合があり、画像濃度の低下や視認性の低下が発生してしまう。このため、前記レーザー光のスポット径及び前記レーザー光のエネルギーの少なくともいずれかを調節し、前記描画単位の前記主走査方向における幅Fを制御することと、スポット径、デューティー比D、及びパルス周期Tの少なくともいずれかを調節し、P以上になるように制御することにより、前記主走査方向に隣り合う前記描画単位の間に、印字されていない白い星状の画像の隙間が生じることを防ぎ、画像濃度が高く視認性の良好な画像を得ることができる。
また、図8には、前記数式3において、Fが1のときの次式、0.95(2×(1−(1−D)T・Vs/C)−(1−(1−D)T・Vs/C)2)1/2を縦軸とし、次式、1−(1−D)T・Vs/C、即ちB/Cを横軸としたときのグラフを示す。
It is preferable that the drawing unit constituting the image satisfies the relationship represented by the following mathematical formula 3.
0.95 ・ F ・ (2 × (1- (1-D) T ・ Vs / C)-(1- (1-D) T ・ Vs / C) 2 ) 1/2 ≧ P ・ ・ ・ Formula 3
However, in the mathematical formula 3, P represents the drawing pitch of the drawing unit in the main scanning direction, and F represents the width of the drawing unit of the drawing unit in the main scanning direction. D, T, Vs, and C have the same meaning as the
The following equation, 0.95 · F · (2 × (1- (1-D) T · Vs / C)-(1- (1-D) T · Vs / C) 2 ) 1/2 is smaller than P In this case, there may be a gap between unprinted white star-shaped images between the line images adjacent to each other in the main scanning direction, resulting in a decrease in image density and a decrease in visibility. Therefore, at least one of the spot diameter of the laser beam and the energy of the laser beam is adjusted to control the width F of the drawing unit in the main scanning direction, and the spot diameter, duty ratio D, and pulse period. By adjusting at least one of T and controlling it so that it becomes P or more, it is possible to prevent a gap of an unprinted white star-shaped image from being generated between the drawing units adjacent to each other in the main scanning direction. , An image having high image density and good visibility can be obtained.
Further, in FIG. 8, in the above mathematical formula 3, the following equation when F is 1, 0.95 (2 × (1- (1-D) T · Vs / C) − (1- (1-D)) T · Vs / C) 2 ) A graph is shown with 1/2 as the vertical axis and 1- (1-D) T · Vs / C, that is, B / C as the horizontal axis.
前記画像を構成する前記描画単位が、下記数式4で表される関係を満たすことが好ましい。
Vs・DT+C≦3F ・・・ 数式4
前記数式4中、Vs・DT+Cは、前記描画単位の前記副走査方向における最大長さを表しており、前記主走査方向における画像幅Fに対して3Fよりも大きくなると、前記描画単位が前記副走査方向に長くなってしまうため、レーザーの消灯間隔の割合が小さくなり、発熱制御が十分に行えない。
It is preferable that the drawing unit constituting the image satisfies the relationship represented by the following
Vs ・ DT + C ≦ 3F ・ ・ ・
In the
<パルス信号のデューティー比>
前記画像を構成する前記描画単位を描画するパルス信号のデューティー比は、0.95以下が好ましく、0.90以下がより好ましく、0.80以下が特に好ましい。前記デューティー比が0.95以下であると、レーザーのオン時間DTが短くなり、出射手段などの発熱を抑制することができる点で有利である。
<Duty ratio of pulse signal>
The duty ratio of the pulse signal for drawing the drawing unit constituting the image is preferably 0.95 or less, more preferably 0.90 or less, and particularly preferably 0.80 or less. When the duty ratio is 0.95 or less, the on-time DT of the laser is shortened, which is advantageous in that heat generation of the emitting means and the like can be suppressed.
記録開始時の1周期目の前記パルス信号のデューティー比は、2周期目以降の前記パルス信号のデューティー比より大きいことが好ましく、前記2周期目の前記パルス信号のデューティー比の105%以上125%以下であることがより好ましい。記録開始時の1周期目の前記パルス信号のデューティー比は、2周期目以降の前記パルス信号のデューティー比より大きいと、記録開始部の前記描画単位の記録濃度低下が防止できる点で有利である。 The duty ratio of the pulse signal in the first cycle at the start of recording is preferably larger than the duty ratio of the pulse signal in the second and subsequent cycles, and is 105% or more and 125% of the duty ratio of the pulse signal in the second cycle. The following is more preferable. When the duty ratio of the pulse signal in the first cycle at the start of recording is larger than the duty ratio of the pulse signal in the second and subsequent cycles, it is advantageous in that a decrease in the recording density of the drawing unit at the recording start portion can be prevented. ..
図9A〜図9Jは、描画単位の重なり状態の一例を示す模式図であり、図9B、図9D、図9F、図9H及び図9Jに示すパルス信号に基づいて、図9A、図9C、図9E、図9G及び図9Iに示す描画単位を記録することを示している。
図9A〜図9Jでは、前記描画単位の前記主走査方向における幅とパルス周期長さWを一定とし、デューティー比Dを0.3、0.5,0.7、0.75、及び1.0にそれぞれ変化させたときの前記パルス信号と、前記パルス信号に基づいて記録される前記描画単位の関係を示している。
図9A〜図9Jに示すように、デューティー比Dが小さいと、前記副走査方向に隣接する描画単位は重なりにくく、デューティー比Dが大きいと、前記副走査方向に隣接する描画単位は重なりやすいことがわかる。
9A to 9J are schematic views showing an example of an overlapping state of drawing units, and FIGS. 9A, 9C, and 9C are based on the pulse signals shown in FIGS. 9B, 9D, 9F, 9H, and 9J. It shows that the drawing units shown in 9E, 9G and 9I are recorded.
In FIGS. 9A to 9J, the width and pulse period length W of the drawing unit in the main scanning direction are constant, and the duty ratios D are 0.3, 0.5, 0.7, 0.75, and 1. The relationship between the pulse signal when it is changed to 0 and the drawing unit recorded based on the pulse signal is shown.
As shown in FIGS. 9A to 9J, when the duty ratio D is small, the drawing units adjacent to the sub-scanning direction are unlikely to overlap, and when the duty ratio D is large, the drawing units adjacent to the sub-scanning direction are likely to overlap. I understand.
<パルス信号の周期>
図10A〜図10Dは、描画単位の重なり状態の一例を示す模式図であり、図9C及び図9Dにおいて、前記パルス信号の周期TをそれぞれT/2、2T、即ち、前記描画単位のパルス周期長さWをそれぞれW/2、2Wとした以外は、図9Bと同様に示している。
図10A〜図10D、及び図9C〜図9Dに示すように、パルス周期長さWが短いと、前記副走査方向に隣接する描画単位は重なり易く、パルス周期長さWが長いと、前記描画単位は重なり難いことがわかる。
<Pulse signal period>
10A to 10D are schematic views showing an example of an overlapping state of drawing units, and in FIGS. 9C and 9D, the period T of the pulse signal is T / 2, 2T, that is, the pulse period of the drawing unit, respectively. It is shown in the same manner as in FIG. 9B except that the lengths W are set to W / 2 and 2 W, respectively.
As shown in FIGS. 10A to 10D and 9C to 9D, when the pulse cycle length W is short, the drawing units adjacent to the sub-scanning direction are likely to overlap, and when the pulse cycle length W is long, the drawing is described. It can be seen that the units are difficult to overlap.
<レーザー光のスポット径>
レーザー光のスポット径は、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。
前記スポット径は、例えば、ビームプロファイラ等を用いて測定することができる。
<Spot diameter of laser light>
The spot diameter of the laser beam is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the intended purpose.
The spot diameter can be measured using, for example, a beam profiler or the like.
図11A〜図11Dは、図9C及び図9Dにおいて、パルス周期幅W及びデューティー比Dを一定とし、前記描画単位の前記主走査方向における幅を変えた場合に記録される隣接する描画単位を示す模式図である。図11A〜図11Dは、図9C及び図9Dにおいて、前記描画単位の前記主走査方向における幅をそれぞれ1/2、2倍にした以外は、図9C及び図9Dと同様に示している。
図11A〜図11D及び図9C〜図9Dに示すように、前記描画単位の前記主走査方向における幅が小さいと、前記副走査方向に隣接する前記描画単位は重なりにくく、前記描画単位の前記主走査方向における幅が大きいと、前記副走査方向に隣接する前記描画単位は重なりやすいことがわかる。
11A to 11D show adjacent drawing units recorded when the pulse period width W and the duty ratio D are constant and the widths of the drawing units in the main scanning direction are changed in FIGS. 9C and 9D. It is a schematic diagram. 11A to 11D are shown in the same manner as in FIGS. 9C and 9D, except that the widths of the drawing units in the main scanning direction are halved and doubled in FIGS. 9C and 9D, respectively.
As shown in FIGS. 11A to 11D and 9C to 9D, when the width of the drawing unit in the main scanning direction is small, the drawing units adjacent to the sub-scanning direction are unlikely to overlap, and the main drawing unit is not easily overlapped. It can be seen that when the width in the scanning direction is large, the drawing units adjacent to the sub-scanning direction tend to overlap.
図9A〜図9J、図10A〜図10D、及び図11A〜図11Dから、前記出射手段に入力する前記パルス信号のデューティー比及び周期、並びに、前記記録対象物に対する前記レーザー光のスポット径の設定値により、前記描画単位の前記副走査方向における最大長さを制御し、前記副走査方向において隣接する前記描画単位の端部を、前記副走査方向に重ねて記録することができる。 From FIGS. 9A to 9J, FIGS. 10A to 10D, and FIGS. 11A to 11D, the duty ratio and period of the pulse signal input to the emitting means, and the setting of the spot diameter of the laser beam with respect to the recording object. The maximum length of the drawing unit in the sub-scanning direction can be controlled by the value, and the end portions of the drawing units adjacent to each other in the sub-scanning direction can be recorded so as to overlap with each other in the sub-scanning direction.
本発明において、複数の独立駆動される光ファイバーが記録対象物の移動方向である副走査方向と直交する主走査方向に配列された光ファイバーアレイを有する記録装置を用いて記録対象物に画像を記録する方法としては、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、レンズの形状を工夫することで、ある特定方向(例えば、副走査方向)の光分布を縮める方法や、ビームスプリッターを使用する方法、また、コア径が円形以外の形状(例えば、三菱電線工業株式会社製多角形コア光ファイバー(トップハットファイバ(登録商標)等)を用いてもよい。 In the present invention, an image is recorded on a recording object by using a recording device having an optical fiber array in which a plurality of independently driven optical fibers are arranged in a main scanning direction orthogonal to a sub-scanning direction which is a moving direction of the recording object. The method is not particularly limited and can be appropriately selected according to the purpose. For example, a method of reducing the light distribution in a specific direction (for example, a sub-scanning direction) by devising the shape of the lens, or a beam. A method using a splitter or a shape having a core diameter other than a circular shape (for example, a polygonal core optical fiber manufactured by Mitsubishi Cable Industries Ltd. (Top Hat Fiber (registered trademark), etc.) may be used.
<画像>
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、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、QRコード(登録商標)、バーコード、二次元コードなどが挙げられる。
<Image>
The image is not particularly limited as long as it is visible information, and can be appropriately selected depending on the purpose. For example, a character, a symbol, a line, a figure, a solid image, a combination thereof, or a QR code (registered). Trademarks), barcodes, two-dimensional codes, etc.
<記録対象物>
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、感熱記録媒体、感熱記録部を有する構造体、金属等への刻印等のレーザーマーキングなどが挙げられる。これらの中でも、感熱記録媒体、感熱記録部を有する構造体が好ましい。
前記感熱記録部は、例えば、構造体の表面に感熱記録ラベルを貼り付けた部位、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。
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、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。
<Recorded object>
The recording object is not particularly limited as long as it absorbs light and converts it into heat to form an image, and has a heat-sensitive recording medium and a heat-sensitive recording unit which can be appropriately selected according to the purpose. Examples include laser marking such as engraving on structures and metals. Among these, a structure having a heat-sensitive recording medium and a heat-sensitive recording unit is preferable.
Examples of the heat-sensitive recording unit include a portion where a heat-sensitive recording label is attached to the surface of the structure, a portion where a heat-sensitive recording material is applied to the surface of the structure, and the like.
The structure having the heat-sensitive recording unit is not particularly limited as long as it has the heat-sensitive recording unit on the surface of the structure, and can be appropriately selected depending on the intended purpose. For example, a plastic bag, a PET bottle, or the like. Examples include various products such as canned goods, corrugated cardboard, transport containers such as containers, in-process products, and industrial products.
−感熱記録媒体−
前記感熱記録媒体には、1回の画像記録を行う感熱記録媒体が好適に用いられる。なお、画像記録及び画像消去を繰り返して行うことができる熱可逆記録媒体を用いることもできる。
-Thermal recording medium-
As the heat-sensitive recording medium, a heat-sensitive recording medium that records an image once is preferably used. It is also possible to use a thermoreversible recording medium capable of repeatedly performing image recording and image erasing.
前記感熱記録媒体としては、支持体と、該支持体上に、感熱発色層を有し、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。 The heat-sensitive recording medium includes a support, a heat-sensitive color-developing layer on the support, and, if necessary, another layer. Each of these layers may have a single-layer structure, a laminated structure, or may be provided on the other surface of the support.
−感熱発色層−
前記感熱発色層は、レーザー光を吸収し熱に変換する材料(光熱交換材料)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。
前記熱により色相や反射率等の変化を生じる材料としては、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、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の公知の物が使用できる。また、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も含まれる。
前記電子供与性染料前駆体としては、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、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などが挙げられる。
前記電子受容性顕色剤としては、前記電子供与性染料前駆体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。
-Thermal color layer-
The heat-sensitive color-developing layer contains a material that absorbs laser light and converts it into heat (photoheat exchange material), a material that causes changes in hue, reflectance, etc. due to heat, and further contains other components as necessary. It becomes.
The material that causes changes in hue, reflectance, etc. due to the heat is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. For example, an electron-donating dye precursor and an electron acceptor used in conventional thermal paper. Known substances such as a combination with a sex developer can be used. It also includes a combined heat and light reaction, such as a discoloration reaction associated with solid phase polymerization by heating a diacetylene compound and irradiating with ultraviolet light.
The electron-donating dye precursor is not particularly limited and may be appropriately selected from those usually used for heat-sensitive recording materials according to the purpose. For example, triphenylmethane-based, fluorane-based, and phenothiazine-based. , Leuco compounds of dyes such as auramine-based, spiropirane-based, and indrinovphthalide-based dyes.
As the electron-accepting developer, various electron-accepting compounds that develop a color on contact with the electron-donating dye precursor, an oxidizing agent, or the like can be applied.
前記光熱変換材料は、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。これらの中でも、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より好ましい。前記金属ホウ化物及び金属酸化物としては、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、LaB6、CeB6、PrB6、NdB6、GdB6、TbB6、DyB6、HoB6、YB6、SmB6、EuB6、ErB6、TmB6、YbB6、LuB6、SrB6、CaB6、(La,Ce)B6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、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、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、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。
前記光熱変換材料は、感熱発色層に含有させてもよく、感熱発色層以外の層に含有させてもよい。感熱発色層以外の層に含有させる場合には、前記感熱発色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、前記光熱変換材料とバインダー樹脂を少なくとも含有する。
The photothermal conversion material can be roughly classified into an inorganic material and an organic material.
Examples of the inorganic material include carbon black, metal boride, and particles of at least one of metal oxides such as Ge, Bi, In, Te, Se, and Cr. Among these, a material having a large absorption of light in the near-infrared wavelength region and a small absorption of light in the visible wavelength region is preferable, and the metal boride and the metal oxide are more preferable. As the metal boride and the metal oxide, at least one selected from, for example, hexaboride, a tungsten oxide compound, antimonthine oxide (ATO), indium tin oxide (ITO), and zinc antimonate is suitable. ..
As the hexaboride, e.g., 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.
As the tungsten oxide compound, for example, as described in International Publication No. 2005/037932, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-187323, etc., the general formula: WyOz (where W is tungsten, O is oxygen, 2). Fine particles of tungsten oxide represented by .2 ≦ z / y ≦ 2.999), or 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 , F, P, S, Se, Br, Te, Ti, Nb, V, Mo, Ta, Re, Be, Hf, Os, Bi, and one or more elements selected from I, W is tungsten, O Examples include oxygen and fine particles of a composite tungsten oxide represented by (0.001 ≦ x / y ≦ 1, 2.2 ≦ z / y ≦ 3.0). Among these, cesium-containing tungsten oxide is particularly preferable because it absorbs a large amount of light in the near infrared region and a small amount of absorption in the visible region.
Further, among antimony oxide (ATO), indium tin oxide (ITO), and zinc antimonate, ITO is particularly preferable because it absorbs a large amount in the near infrared region and a small amount in the visible region.
These are formed in layers by a vacuum vapor deposition method or by adhering particulate materials with a resin or the like.
As the organic material, various dyes can be appropriately used depending on the light wavelength to be absorbed, but 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 is used. Absorbent dyes are used. Specific examples thereof include cyanine pigments, quinone pigments, quinoline derivatives of indonaphthol, phenylenediamine nickel complexes, and phthalocyanine pigments.
The photothermal conversion material may be used alone or in combination of two or more.
The photothermal conversion material may be contained in the heat-sensitive color-developing layer, or may be contained in a layer other than the heat-sensitive color-developing layer. When it is contained in a layer other than the heat-sensitive color-developing layer, it is preferable to provide a photothermal conversion layer adjacent to the heat-sensitive color-developing layer. The photothermal conversion layer contains at least the photothermal conversion material and a binder resin.
前記その他の成分としては、例えば、バインダー樹脂、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。 Examples of the other components include binder resins, thermoplastic substances, antioxidants, light stabilizers, surfactants, lubricants, fillers and the like.
−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。
-Support-
The shape, structure, size, etc. of the support are not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples of the shape include a flat plate shape, and the structure includes a flat plate shape and the like. May have a single-layer structure or a laminated structure, and the size may be appropriately selected depending on the size of the heat-sensitive recording medium and the like.
−その他の層−
前記その他の層としては、例えば、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。
-Other layers-
Examples of the other layers include a photothermal conversion layer, a protective layer, an under layer, an ultraviolet absorbing layer, an oxygen blocking layer, an intermediate layer, a back layer, an adhesive layer, and an adhesive layer.
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、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で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では工程管理、出荷指示書、チケット等に使用できる。ラベル状の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では画像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。
The heat-sensitive recording medium can be processed into a desired shape according to its use, and examples of the shape include a card shape, a tag shape, a label shape, a sheet shape, and a roll shape.
Examples of the card-shaped processed card include a prepaid card, a point card, and a credit card. A tag-shaped size smaller than the card size can be used as a price tag. In addition, a tag-shaped size larger than the card size can be used for process control, shipping instructions, tickets, and the like. Since the label-shaped object can be attached, it can be processed into various sizes and attached to a trolley, a container, a box, a container, etc. that are used repeatedly and used for process control, article control, and the like. Further, if the sheet size is larger than the card size, the range for recording an image becomes wide, so that it can be used for general documents, instructions for process control, and the like.
本発明の記録装置は、光ファイバーアレイを有し、出射手段を有することが好ましく、更に必要に応じて、その他の手段を有する。 The recording device of the present invention preferably has an optical fiber array and emits light, and further has other means as needed.
<光ファイバーアレイ>
前記光ファイバーアレイは、複数の光ファイバーが記録対象物の移動方向である副走査方向と直交する主走査方向に配列されている。前記出射手段は、出射したレーザー光を、前記光ファイバーアレイを介して前記記録対象物に照射し、描画単位からなる画像を記録する。
前記光ファイバーの配列としては、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、ライン状、平面状などが挙げられる。これらの中でも、ライン状が好ましい。
<Optical fiber array>
In the optical fiber array, a plurality of optical fibers are arranged in a main scanning direction orthogonal to a sub-scanning direction which is a moving direction of a recording object. The emitting means irradiates the recording object with the emitted laser light via the optical fiber array, and records an image composed of drawing units.
The arrangement of the optical fibers is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include a line shape and a plane shape. Of these, the line shape is preferable.
前記光ファイバーの中心間の最短距離(ピッチ)は、1.0mm以下が好ましく、0.5mm以下がより好ましく、0.03mm以上0.15mm以下が更に好ましい。
前記光ファイバーの中心間の最短距離(ピッチ)が1.0mm以下であると、高解像度記録が可能となり、従来に比べて高精細な画像を実現できる。
前記光ファイバーアレイにおける前記光ファイバーの配列数は、10個以上が好ましく、50個以上がより好ましく、100個以上400個以下が更に好ましい。
前記光ファイバーの配列数が、10個以上であると、高速記録が可能となり、従来に比べて高精細な画像を実現できる。
前記光ファイバーアレイの後段には、前記レーザー光のスポット径を制御するため、レンズなどによる光学系を有していてもよい。
前記主走査方向における前記記録対象物の寸法に応じて、前記光ファイバーアレイが主走査方向にライン状に複数配置された光ファイバーアレイヘッドを構成するようにしてもよい。
The shortest distance (pitch) between the centers of the optical fibers is preferably 1.0 mm or less, more preferably 0.5 mm or less, and further preferably 0.03 mm or more and 0.15 mm or less.
When the shortest distance (pitch) between the centers of the optical fibers is 1.0 mm or less, high-resolution recording becomes possible, and a high-definition image can be realized as compared with the conventional case.
The number of arrangements of the optical fibers in the optical fiber array is preferably 10 or more, more preferably 50 or more, and further preferably 100 or more and 400 or less.
When the number of arrangements of the optical fibers is 10 or more, high-speed recording becomes possible, and a high-definition image can be realized as compared with the conventional case.
An optical system such as a lens may be provided in the subsequent stage of the optical fiber array in order to control the spot diameter of the laser beam.
Depending on the dimensions of the recording object in the main scanning direction, a plurality of the optical fiber arrays may be arranged in a line in the main scanning direction to form an optical fiber array head.
−光ファイバー−
前記光ファイバーは、前記出射手段から出射されたレーザー光の光導波路である。
前記光ファイバーとしては、例えば、光ファイバーなどが挙げられる。
前記光ファイバーの形状、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。
前記光ファイバーの大きさ(直径)としては、15μm以上1,000μm以下が好ましく、20μm以上800μm以下がより好ましい。前記光ファイバーの直径が15μm以上1,000μm以下であると、画像精細性の点で有利である。
前記光ファイバーの材質としては、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、石英、ガラス、樹脂などが挙げられる。
前記光ファイバーの材質の透過波長範囲としては、特に制限は無く、目的に応じて適宜選択することができるが、700nm以上2,000nm以下が好ましく、780nm以上1,600nm以下がより好ましい。
-Optical fiber-
The optical fiber is an optical waveguide of laser light emitted from the emitting means.
Examples of the optical fiber include an optical fiber.
The shape, size (diameter), material, structure, and the like of the optical fiber are not particularly limited and can be appropriately selected depending on the intended purpose.
The size (diameter) of the optical fiber is preferably 15 μm or more and 1,000 μm or less, and more preferably 20 μm or more and 800 μm or less. When the diameter of the optical fiber is 15 μm or more and 1,000 μm or less, it is advantageous in terms of image definition.
The material of the optical fiber is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include quartz, glass and resin.
The transmission wavelength range of the material of the optical fiber is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, but is preferably 700 nm or more and 2,000 nm or less, and more preferably 780 nm or more and 1,600 nm or less.
前記光ファイバーの構造としては、レーザー光を通過させる中心部のコア部と、前記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。
前記コア部の直径としては、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以下が好ましく、15μm以上400μm以下がより好ましい。
前記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以下が好ましく、15μm以上200μm以下がより好ましい。
前記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、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。
As the structure of the optical fiber, a structure including a core portion in a central portion through which laser light is passed and a clad layer provided on the outer periphery of the core portion is preferable.
The diameter of the core portion is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, but is preferably 10 μm or more and 500 μm or less, and more preferably 15 μm or more and 400 μm or less.
The material of the core portion is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include glass doped with germanium and phosphorus.
The average thickness of the clad layer is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, but is preferably 10 μm or more and 250 μm or less, and more preferably 15 μm or more and 200 μm or less.
The material of the clad layer is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include glass doped with boron and fluorine.
<出射手段>
前記出射手段は、出射したレーザー光を、前記光ファイバーアレイを介して前記記録対象物にレーザー光を照射する手段である。
前記出射手段は、入力されたパルス信号に基づき、前記記録対象物に対する前記レーザー光のスポット径に基づき、前記パルス信号の周期及びデューティー比により、前記副走査方向における前記描画単位の長さを制御し、前記副走査方向において隣接する前記描画単位の端部を、前記副走査方向に重ねて記録することができる。
<Emission means>
The emitting means is a means for irradiating the recording object with the emitted laser light via the optical fiber array.
The emitting means controls the length of the drawing unit in the sub-scanning direction by the period and duty ratio of the pulse signal based on the spot diameter of the laser beam with respect to the recording object based on the input pulse signal. Then, the edges of the drawing units adjacent to each other in the sub-scanning direction can be overlapped and recorded in the sub-scanning direction.
前記出射手段としては、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、半導体レーザー、固体光ファイバーレーザーなどが挙げられる。これらの中でも、波長選択性が広いこと、記録装置としてはレーザー光源自体が小さく、装置の小型化、及び低価格化が可能である点から、半導体レーザーが好ましい。
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、700nm以上2,000nm以下が好ましく、780nm以上1,600nm以下がより好ましい。
前記レーザー光の出力としては、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、1W以上が好ましく、3W以上がより好ましい。前記レーザー光の出力が1W以上であると、画像の高濃度化の点で有利である。
The emitting means is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include a semiconductor laser and a solid-state optical fiber laser. Among these, a semiconductor laser is preferable because it has a wide wavelength selectivity, the laser light source itself is small as a recording device, and the device can be miniaturized and the price can be reduced.
The wavelength of the laser light is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, but is preferably 700 nm or more and 2,000 nm or less, and more preferably 780 nm or more and 1,600 nm or less.
The output of the laser light is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, but 1 W or more is preferable, and 3 W or more is more preferable. When the output of the laser light is 1 W or more, it is advantageous in terms of increasing the density of the image.
前記レーザー光のスポット描画単位の形状としては、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、円形、楕円形、三角形、四角形、五角形、六角形等の各種多角形など挙げられる。これらの中でも、円形や楕円形が好ましい。
ここで、レーザー光のスポット描画単位が楕円形であることは、図12に示すように、単一のビームで記録対象物上に単一エネルギーで直線を描画したとき、線幅の1/2をBとし、線の左端の中心点をAとし、線の始点Aから線幅の中心点方向に距離Bだけ進んだ地点と、描画した直線と垂直に交わる点をLとL’とし、線の始点AからLL’線へ垂線を下ろしてきたときの交点をA’とし、A’から左斜め上45°の方向で、描画線の境界Cとの距離A’Cが、Bより長いことをいう。又はA’から左斜め下45°の方向で、描画線の境界Dとの距離A’Dが、Bより長いことをいう。A’CとA’Dの距離の差は同程度である。同程度とは距離の差が±10%以内であることを指す。
The shape of the spot drawing unit of the laser beam is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include various polygons such as a circle, an ellipse, a triangle, a quadrangle, a pentagon, and a hexagon. Be done. Of these, a circular shape or an elliptical shape is preferable.
Here, the fact that the spot drawing unit of the laser beam is elliptical means that, as shown in FIG. 12, when a straight line is drawn on the recording object with a single beam with a single energy, it is 1/2 of the line width. Is B, the center point at the left end of the line is A, and the points that advance by a distance B from the start point A of the line in the direction of the center point of the line width and the points that intersect perpendicularly with the drawn straight line are L and L', and the line. The intersection point when the perpendicular line is drawn from the start point A to the LL'line is A', and the distance A'C from the boundary C of the drawing line is longer than B in the direction of 45 ° diagonally upward to the left from A'. To say. Alternatively, it means that the distance A'D from the boundary D of the drawing line is longer than B in the direction of 45 ° diagonally downward to the left from A'. The difference in distance between A'C and A'D is about the same. The same degree means that the difference in distance is within ± 10%.
線幅は、描画単位の濃度分布測定の結果から求められる。通常、描画単位の中央付近は記録濃度が大きく、周辺部は記録濃度が低くなる。描画単位の主走査方向における線幅は、主走査方向における描画単位の濃度プロファイルを測定し、最大記録濃度と未記録部の濃度差の50%の濃度となる部分を線の輪郭とし、輪郭の幅が一定になっている点を5点計測し、その平均値を線幅という。
ここで、最大記録濃度とは、レーザー記録により生じる光学的変化が最も大きい部分の光学濃度を示し、レーザー記録により未記録部に比べて、光学濃度が上昇する場合と、低下する場合のいずれも含まれる。
主走査方向における描画単位の濃度プロファイルを測定する装置としては、マイクロデンシトメーター(PDM−7、コニカ株式会社製)を用いることができる。なお、図13中に描画単位の線幅の概念を示した。
The line width is obtained from the result of the density distribution measurement of the drawing unit. Normally, the recording density is high near the center of the drawing unit, and the recording density is low near the periphery. For the line width of the drawing unit in the main scanning direction, the density profile of the drawing unit in the main scanning direction is measured, and the portion where the density is 50% of the density difference between the maximum recorded density and the unrecorded portion is defined as the contour of the line. Five points with a constant width are measured, and the average value is called the line width.
Here, the maximum recording density indicates the optical density of the portion where the optical change caused by the laser recording is the largest, and the optical density is increased or decreased by the laser recording as compared with the unrecorded portion. included.
A microdensitometer (PDM-7, manufactured by Konica Co., Ltd.) can be used as an apparatus for measuring the density profile of the drawing unit in the main scanning direction. The concept of the line width of the drawing unit is shown in FIG.
前記レーザー光のスポット描画単位の大きさ(スポット径)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、30μm以上5,000μm以下が好ましい。
前記スポット径は、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、ビームプロファイラ等を用いて測定することができる。
前記レーザーの制御としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、パルス制御でも、コンティニュアス制御であってもよい。
The size (spot diameter) of the spot drawing unit of the laser light is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, but is preferably 30 μm or more and 5,000 μm or less.
The spot diameter is not particularly limited and can be appropriately selected depending on the intended purpose, and can be measured using, for example, a beam profiler or the like.
The control of the laser is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, and may be pulse control or continuous control.
<その他の手段>
前記その他の手段としては、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、駆動手段、制御手段、メイン制御手段、冷却手段、電力供給手段、搬送手段などが挙げられる。
<Other means>
The other means are not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include a driving means, a control means, a main control means, a cooling means, a power supply means, and a transport means.
−駆動手段−
前記駆動手段は、前記制御手段から入力された駆動信号に基づいて生成した前記パルス信号を前記出射手段に出力し、前記出射手段を駆動させる。
前記駆動手段は、複数の前記出射手段に対してそれぞれ設けられており、前記出射手段をそれぞれ独立駆動させる。
-Drive means-
The drive means outputs the pulse signal generated based on the drive signal input from the control means to the emission means to drive the emission means.
The driving means is provided for each of the plurality of emitting means, and each of the emitting means is independently driven.
−制御手段−
前記制御手段は、前記メイン制御手段から送信された画像情報に基づいて生成した駆動信号を前記駆動手段に出力し、前記駆動手段を制御する。
-Control means-
The control means outputs a drive signal generated based on the image information transmitted from the main control means to the drive means to control the drive means.
−メイン制御手段−
前記メイン制御手段は、前記記録装置の各動作を制御するCPU(Central Processing Unit)などを備え、本発明の記録装置全体の動作を制御するための制御プログラムに基づいて各種処理を実行する。
前記メイン制御手段としては、例えば、コンピュータなどが挙げられる。
前記メイン制御手段は、前記制御手段と通信可能に接続されており、画像情報などを前記制御手段に送信する。
-Main control means-
The main control means includes a CPU (Central Processing Unit) that controls each operation of the recording device, and executes various processes based on a control program for controlling the operation of the entire recording device of the present invention.
Examples of the main control means include a computer and the like.
The main control means is communicably connected to the control means, and transmits image information or the like to the control means.
−冷却手段−
前記冷却手段は、前記駆動手段及び前記制御手段の近傍に配置され、前記駆動手段及び前記制御手段を冷却する。パルス信号のデューティー比が高いと、レーザー発振の時間が長くなるため、前記冷却手段による前記駆動手段及び前記制御手段の冷却が困難になり、レーザー光の照射エネルギーが変動し、安定して画像が記録できなくなる場合がある。
-Cooling means-
The cooling means is arranged in the vicinity of the driving means and the controlling means, and cools the driving means and the controlling means. When the duty ratio of the pulse signal is high, the laser oscillation time becomes long, so that it becomes difficult for the cooling means to cool the driving means and the control means, the irradiation energy of the laser light fluctuates, and the image is stably displayed. It may not be possible to record.
−電力供給手段−
前記電力供給手段は、前記制御手段などに電力を供給する。
-Power supply means-
The electric power supply means supplies electric power to the control means and the like.
−搬送手段−
前記搬送手段としては、前記記録対象物を副走査方向に搬送でき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、例えば、リニアスライダーなどが挙げられる。
前記搬送手段における前記記録対象物の搬送速度としては、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、10mm/s以上10,000mm/s以下が好ましく、100mm/s以上8,000mm/s以下がより好ましい。
-Transporting means-
The conveying means is not particularly limited as long as the recording object can be conveyed in the sub-scanning direction, and can be appropriately selected depending on the intended purpose. Examples thereof include a linear slider.
The transport speed of the recording object in the transport means is not particularly limited and may be appropriately selected depending on the intended purpose, but is preferably 10 mm / s or more and 10,000 mm / s or less, and 100 mm / s or more 8, More preferably, it is 000 mm / s or less.
ここで、本発明の記録方法に用いる本発明の記録装置の一例について図面を参照して説明する。
なお、各図面において、同一構成部分には同一符号を付し、重複した説明を省略する場合がある。また、下記構成部材の数、位置、形状等は本実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好ましい数、位置、形状等にすることができる。
Here, an example of the recording device of the present invention used in the recording method of the present invention will be described with reference to the drawings.
In each drawing, the same components may be designated by the same reference numerals, and duplicate description may be omitted. Further, the number, position, shape, etc. of the following constituent members are not limited to the present embodiment, and can be a preferable number, position, shape, etc. for carrying out the present invention.
図1は、本発明の光ファイバーアレイを有する記録装置の一例を示す概略図である。
図1に示すように、記録装置1は、複数の光ファイバー12が記録対象物31の移動方向である図中矢印で示す副走査方向と直交する主走査方向に配列された光ファイバーアレイ11と、光ファイバーアレイ11の光ファイバー12にレーザー光をそれぞれ出射可能に接続されている複数の出射手段13とを用いて、記録対象物31を副走査方向に搬送させながら光ファイバーアレイ11からレーザー光を記録対象物31に照射して、描画単位からなる画像を記録する。
光ファイバーアレイ11は、一つ又は、複数のアレイヘッド11aを前記主走査方向にライン状に配置したものであり、アレイヘッド11aから出射したレーザー光の光路上には、レーザー光のスポット径を制御できる図示しない光学系を有している。
FIG. 1 is a schematic view showing an example of a recording device having the optical fiber array of the present invention.
As shown in FIG. 1, the
The
出射手段13は、出射手段13に印加するエネルギーで全てがレーザー光に変換されず、通常、熱に変換されることで出射手段13は発熱する。そのため、冷却手段21により冷却するが、光ファイバーアレイを用いることで、各出射手段は離れて配置することで隣接する複数の出射の影響を小さくすることが可能となり、出射手段13の冷却を効率的に行うことができ、出射手段13の温度上昇、バラツキを回避することができ、レーザー光の出力バラツキを低減でき、その結果、濃度ムラ、白抜けを改善できる。
記録装置1は、記録対象物31に対するレーザー光のスポット径と、駆動手段14が出射手段13に入力するパルス信号の周期及びデューティー比により、前記副走査方向における前記描画単位の長さを制御し、前記副走査方向において隣接する前記描画単位の端部を、前記副走査方向に重ねて記録する。
Not all of the emitting means 13 is converted into laser light by the energy applied to the emitting means 13, but usually, the emitting means 13 generates heat by being converted into heat. Therefore, although it is cooled by the cooling means 21, by using the optical fiber array, it is possible to reduce the influence of a plurality of adjacent emissions by arranging the emission means apart from each other, and the cooling of the emission means 13 is efficient. It is possible to avoid the temperature rise and variation of the emitting means 13, and it is possible to reduce the output variation of the laser beam, and as a result, it is possible to improve the density unevenness and the white spot.
The
出射手段13は、半導体レーザーであり、出射するレーザー光の波長が915nm、レーザー光の出力が30Wである。
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、出力の制御方法としては、ピークパワーとデューティー(=レーザー発光時間/周期時間)の2つの制御で可能となる。
駆動手段14は、制御手段15から入力された駆動信号に基づいて生成したパルス信号を出射手段13に出力し、出射手段13を駆動させる。
駆動手段14は、複数の出射手段13に対してそれぞれ設けられており、出射手段13をそれぞれ独立駆動させる。
制御手段15は、メイン制御手段16から送信された画像情報に基づいて生成した駆動信号を駆動手段14に出力し、駆動手段14を制御する。
メイン制御手段16は、記録装置1の各動作を制御するCPU(Central Processing Unit)などを備え、記録装置1全体の動作を制御するための制御プログラムに基づいて各種処理を実行する。
メイン制御手段16は、制御手段15と通信可能に接続されており、画像情報などを制御手段15に送信する。
電力供給手段17は、制御手段15などに電力を供給する。
冷却手段21は、前記駆動手段及び前記制御手段の下方に配置され、チラー22が循環する一定温度の液体を用いて前記駆動手段及び前記制御手段を冷却する。
通常、チラー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及び接触させているレーザー光源の温度は変動する場合がある。一方、レーザー光源として半導体レーザーを用いた場合、レーザー光源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ので(レーザー光源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、レーザー光源温度又は冷却ユニットの温度を計測して、その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回路への入力信号の制御を行い正常な画像形成を行うことが好ましい。
搬送手段41は、記録対象物31を副走査方向に搬送する。
The emitting means 13 is a semiconductor laser, the wavelength of the emitted laser light is 915 nm, and the output of the laser light is 30 W.
The output of laser light is the average output measured by a power meter, and the output can be controlled by two controls, peak power and duty (= laser emission time / cycle time).
The driving means 14 outputs a pulse signal generated based on the driving signal input from the control means 15 to the emitting means 13 to drive the emitting means 13.
The driving means 14 is provided for each of the plurality of emitting means 13, and each of the emitting means 13 is independently driven.
The control means 15 outputs a drive signal generated based on the image information transmitted from the main control means 16 to the drive means 14 to control the drive means 14.
The main control means 16 includes a CPU (Central Processing Unit) that controls each operation of the
The main control means 16 is communicably connected to the control means 15 and transmits image information and the like to the control means 15.
The electric power supply means 17 supplies electric power to the control means 15 and the like.
The cooling means 21 is arranged below the drive means and the control means, and cools the drive means and the control means using a liquid having a constant temperature circulated by the
Normally, in the chiller method, only cooling is performed without heating. Therefore, the temperature of the light source does not become higher than the set temperature of the chiller, but the temperature of the cooling unit and the laser light source in contact with the cooling unit may fluctuate from the ambient temperature. On the other hand, when a semiconductor laser is used as the laser light source, a phenomenon occurs in which the laser output changes according to the temperature of the laser light source (the laser output increases as the laser light source temperature decreases), so that the laser output is controlled. The laser light source temperature or the temperature of the cooling unit is measured, and the input signal to the drive circuit that controls the laser output is controlled so that the laser output becomes constant according to the result, and normal image formation is performed. Is preferable.
The transport means 41 transports the
図2は、図1のアレイヘッド11aの一部省略拡大図である。
アレイヘッド11aは、複数の光ファイバー12が主走査方向にライン状に配列されており、光ファイバー12のピッチ間隔Pを一定としている。
FIG. 2 is a partially omitted enlarged view of the
In the
図3は、図2の光ファイバーの部分拡大図である。
図3に示したように、光ファイバー12は、レーザー光を通過させる中心部のコア部12aと、コア部12aの外周に設けられたクラッド層12bからなり、クラッド層12bよりもコア部12aの屈折率を高くすることにより、全反射や屈折でレーザー光をコア部12aのみに伝播させる構造になっている。
光ファイバー12の直径R1は、125μmであり、コア部12aの直径R2は105μmである。
FIG. 3 is a partially enlarged view of the optical fiber of FIG.
As shown in FIG. 3, the
The diameter R1 of the
図4Aから図4Dは、アレイヘッドの配列状態の一例を示す図である。図4Aから図4Dにおいて、Xは副走査方向、Zは主走査方向を示す。
光ファイバーアレイ11は、1つのアレイヘッドで構成することもできるが、長尺の光ファイバーアレイヘッドどの場合、アレイヘッド自体が長尺となり、変形しやすくなる。その結果、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、図4Aに示すように、複数のアレイヘッド44を主走査方向(Z軸方向)にアレイ状に配置したり、図4Bに示すように、千鳥状に配置したりしてもよい。図1に示す光ファイバーアレイを有する本発明の記録装置の一例では、主走査方向に配列した一つのアレイヘッドを搭載している。
図4Aに示すように、複数のアレイヘッド44を、主走査方向(Z軸方向)に直線状に配置するよりも、図4B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。
また、アレイヘッド44は副走査方向に傾斜させて配置してもよく、図4Cに示すように、複数のアレイヘッド44を副走査方向(X軸方向)に傾斜させて配置してもよい。アレイヘッド44は副走査方向(X軸方向)に傾斜させて配置することで、光ファイバー42の主走査方向(Z軸方向)のピッチPfを、図4Aや図4B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4Dに示すように、アレイヘッド44を主走査方向(Z軸方向)に少しずらして配置してもよい。図4Dに示すように配置することで、高解像度化を図ることができる。
4A to 4D are diagrams showing an example of the arrangement state of the array heads. In FIGS. 4A to 4D, X indicates a sub-scanning direction and Z indicates a main scanning direction.
The
As shown in FIG. 4A, it is better to arrange the plurality of array heads 44 in a staggered pattern as shown in FIG. 4B than to arrange the plurality of array heads 44 linearly in the main scanning direction (Z-axis direction) from the viewpoint of assembling property. Is preferable.
Further, the array heads 44 may be arranged so as to be inclined in the sub-scanning direction, or as shown in FIG. 4C, a plurality of array heads 44 may be arranged so as to be inclined in the sub-scanning direction (X-axis direction). By arranging the
Further, as shown in FIG. 4D, the
以下、本発明の実施例を説明するが、本発明は、これらの実施例に何ら限定されるものではない。 Hereinafter, examples of the present invention will be described, but the present invention is not limited to these examples.
(製造例1)
−感熱記録材料の作製−
(1)染料分散液(A液)の調製
下記の組成をサンドミルで分散して、染料分散液(A液)を調製した。
・2−アニリノ−3−メチル−6−ジブチルアミノフルオラン・・・20質量部
・ポリビニルアルコールの10質量%水溶液・・・20質量部
・水・・・60質量部
(Manufacturing Example 1)
-Preparation of thermal recording material-
(1) Preparation of Dye Dispersion Liquid (Liquid A) The following composition was dispersed with a sand mill to prepare a dye dispersion liquid (Liquid A).
・ 2-Anilino-3-methyl-6-dibutylaminofluorane ・ ・ ・ 20 parts by mass ・ 10% by mass aqueous solution of polyvinyl alcohol ・ ・ ・ 20 parts by mass ・ Water ・ ・ ・ 60 parts by mass
(2)B液の調製
下記の組成をボールミルで分散して、B液を調製した。
・4−ヒドロキシ−4’−イソプロポキシジフェニルスルホン・・・20質量部
・ポリビニルアルコールの10質量%水溶液・・・20質量部
・水・・・60質量部
(2) Preparation of Liquid B Liquid B was prepared by dispersing the following composition with a ball mill.
・ 4-Hydroxy-4'-isopropoxydiphenyl sulfone ・ ・ ・ 20 parts by mass ・ 10% by mass aqueous solution of polyvinyl alcohol ・ ・ ・ 20 parts by mass ・ Water ・ ・ ・ 60 parts by mass
(3)C液の調製
下記の組成をボールミルで分散して、C液を調製した。
・光熱変換材料(酸化インジウムスズ(ITO))・・・20質量部
・ポリビニルアルコール水溶液(固形分:10質量%)・・・20質量部
・水・・・60質量部
(3) Preparation of Solution C Solution C was prepared by dispersing the following composition with a ball mill.
・ Photothermal conversion material (indium tin oxide (ITO)) ・ ・ ・ 20 parts by mass ・ Polyvinyl alcohol aqueous solution (solid content: 10% by mass) ・ ・ ・ 20 parts by mass ・ Water ・ ・ ・ 60 parts by mass
(4)感熱発色層塗布液の調製
下記の組成を混合して、感熱発色層塗布液を調製した。
・上記A液・・・20質量部
・上記B液・・・40質量部
・上記C液・・・2質量部
・ポリビニルアルコール水溶液(固形分:10質量%)・・・30質量部
・ジオクチルスルホコハク酸水溶液(固形分:5質量%)・・・1質量部
(4) Preparation of Thermal Coloring Layer Coating Liquid The following composition was mixed to prepare a thermal coloring layer coating liquid.
・ Liquid A ・ ・ ・ 20 parts by mass ・ Liquid B ・ ・ ・ 40 parts by mass ・ Liquid C ・ ・ ・ 2 parts by mass ・ Polyvinyl alcohol aqueous solution (solid content: 10% by mass) ・ ・ ・ 30 parts by mass ・ Dioctyl Aqueous sulfosuccinic acid solution (solid content: 5% by mass): 1 part by mass
次に、支持体として坪量60g/m2の上質紙を用い、前記上質紙上に、上記感熱発色層塗布液を、該感熱発色層塗布液に含まれる染料の乾燥付着量が0.5g/m2になるように塗布し、乾燥させて、感熱発色層を形成した。以上により、記録対象物としての感熱記録媒体を作製した。 Next, using a high-quality paper having a basis weight of 60 g / m 2 as a support, the thermal color-developing layer coating liquid is applied onto the high-quality paper, and the dry adhesion amount of the dye contained in the thermal color-developing layer coating liquid is 0.5 g / m. It was applied to m 2 and dried to form a heat-sensitive color-developing layer. From the above, a thermal recording medium as a recording object was prepared.
(実施例1〜18及び比較例1〜5)
図1から図3に示す記録装置を用い、フォーカス位置を調節してスポット径を140μmに固定し、出射手段としての半導体レーザーに加える電流、前記パルス信号の周期及びデューティー比を変化させて、前記記録対象物との相対的な移動速度を2m/秒間の条件で表1に記載のサイズとした描画単位を100個連続で記録した。記録媒体としては、製造例1の感熱記録媒体を用いた。
図1〜図3に示す記録装置は、出射手段として最大出力30WのファイバーカップリングLDを32個有している。光ファイバーアレイとして32個の光ファイバー(光ファイバーの直径125μm、コア部の直径105μm)が主走査方向に配列され、隣接する光ファイバー間のピッチ間隔Xが127μmである。レーザー光のピークパワーは5Wであった。
(Examples 1 to 18 and Comparative Examples 1 to 5)
Using the recording device shown in FIGS. 1 to 3, the focus position is adjusted to fix the spot diameter to 140 μm, and the current applied to the semiconductor laser as the emitting means, the period of the pulse signal, and the duty ratio are changed to obtain the above. 100 drawing units having the sizes shown in Table 1 under the condition that the relative movement speed with respect to the recording object was 2 m / sec were continuously recorded. As the recording medium, the heat-sensitive recording medium of Production Example 1 was used.
The recording device shown in FIGS. 1 to 3 has 32 fiber coupling LDs having a maximum output of 30 W as emitting means. As an optical fiber array, 32 optical fibers (optical fiber diameter 125 μm, core diameter 105 μm) are arranged in the main scanning direction, and the pitch interval X between adjacent optical fibers is 127 μm. The peak power of the laser beam was 5 W.
<画像サイズ>
マイクロデンシトメーター(コニカ株式会社製、PDM−7)による画像のスキャン、及びデジタルマイクロスコープ(株式会社キーエンス製、VHX−1000)での100倍拡大により画像を確認し、以下の基準で評価した。各描画単位の膨らみ部分の頂点位置の主走査方向の間隔を測定し、前記描画単位の前記主走査方向における描画ピッチPを求めた。次に、前記主走査方向に隣接する描画単位が重なった画像の前記主走査方向における幅を測定し、この値から、前記描画単位の前記主走査方向における描画ピッチPに描画単位の本数を乗じた値を引き、前記描画単位の前記主走査方向における重なり幅Eを求めた。また、前記描画単位の前記主走査方向における重なり幅Eに前記描画単位の前記主走査方向における描画ピッチPを加え前記描画単位の前記主走査方向における幅Fを求めた。
<Image size>
Images were confirmed by scanning the image with a microdensitometer (PDM-7 manufactured by Konica Corporation) and magnifying 100 times with a digital microscope (Keyence Co., Ltd., VHX-1000), and evaluated according to the following criteria. .. The interval in the main scanning direction of the apex position of the bulging portion of each drawing unit was measured, and the drawing pitch P in the main scanning direction of the drawing unit was obtained. Next, the width of the image in which the drawing units adjacent to the main scanning direction overlap in the main scanning direction is measured, and from this value, the drawing pitch P in the main scanning direction of the drawing unit is multiplied by the number of drawing units. The value was subtracted to obtain the overlap width E of the drawing unit in the main scanning direction. Further, the drawing pitch P of the drawing unit in the main scanning direction was added to the overlapping width E of the drawing unit in the main scanning direction to obtain the width F of the drawing unit in the main scanning direction.
<副走査方向の連続性>
得られた画像を目視により確認し、以下の基準で評価した。結果を表2に示す。
[評価基準]
○:描画単位が副走査方向に連続した線として見える
×:描画単位が副走査方向に不連続な破線として見える
<Continuity in the sub-scanning direction>
The obtained image was visually confirmed and evaluated according to the following criteria. The results are shown in Table 2.
[Evaluation criteria]
◯: The drawing unit appears as a continuous line in the sub-scanning direction ×: The drawing unit appears as a broken line discontinuous in the sub-scanning direction
<白抜けの評価>
白抜けの程度と白抜けの形状を目視により確認し、以下の基準で評価した。結果を表2に示す。
−白抜けの程度−
[評価基準]
5:濃度ムラ白抜けが全く見えない
4:やや濃度ムラが見えるが、白抜けとしては見えない
3:注視すると微細な白抜けが見える
2:白抜けが容易に目視できる
1:2より更に白抜けが明確に観察される
<Evaluation of white spots>
The degree of white spots and the shape of white spots were visually confirmed and evaluated according to the following criteria. The results are shown in Table 2.
-Degree of white spots-
[Evaluation criteria]
5: Uneven density white spots are not visible at all 4: Some density unevenness is visible but not visible as white spots 3: Fine white spots are visible when gazing at 2: White spots are easily visible 1: 2 Missing is clearly observed
−白抜けの形状−
[評価基準]
−:白抜けがない
菱形状:前記描画単位の前記副走査方向における端部に、菱形状の白抜けが観察される
筋状:前記描画単位の前記副走査方向における端部に、前記主走査方向に平行な筋状の白抜けが観察される
格子状:前記描画単位の前記副走査方向における端部に、主走査方向に平行な筋状の白抜けが観察され、描画単位の副走査方向における端部に、走査方向に平行な筋状の白抜けが観察され、格子状の白抜けが観察される
-Whiteout shape-
[Evaluation criteria]
-: No white spots Rhombus: White spots in the diamond shape are observed at the ends of the drawing unit in the sub-scanning direction. Streaks: The main scanning at the ends of the drawing unit in the sub-scanning direction. Streaky white spots parallel to the direction are observed Lattice: Streaky white spots parallel to the main scanning direction are observed at the ends of the drawing unit in the sub-scanning direction, and the sub-scanning direction of the drawing unit is observed. At the end of the screen, streaky white spots parallel to the scanning direction are observed, and grid-like white spots are observed.
<画像解像度評価>
得られた画像の太り具合を目視により確認し、以下の基準で評価した。結果を表2に示す。
[評価基準]
◎:注視してもほとんど画像の太りが認識できない
○:注視すると僅かに画像の太りが感じられるが、通常の観察ではほとんど認識できない
△:通常の観察で、画像の太りが認識できる
<Image resolution evaluation>
The fatness of the obtained image was visually confirmed and evaluated according to the following criteria. The results are shown in Table 2.
[Evaluation criteria]
⊚: Almost no image fatness can be recognized even when gazing ○: Image fatness can be felt slightly when gazing, but almost unrecognizable by normal observation △: Image fatness can be recognized by normal observation
<発熱評価>
記録時の出射手段の冷却ジャケット部分の表面の温度をそれぞれ非接触温度計(FT3700、日置電機株式会社製)により測定し、以下の基準で評価した。結果を表2に示した。
[評価基準]
◎:温度上昇なし
○:温度上昇が5℃未満である
△:温度上昇が5℃以上10℃未満である
×:温度上昇が10℃以上である
<Fever evaluation>
The temperature of the surface of the cooling jacket portion of the emitting means at the time of recording was measured with a non-contact thermometer (FT3700, manufactured by Hioki Electric Co., Ltd.) and evaluated according to the following criteria. The results are shown in Table 2.
[Evaluation criteria]
⊚: No temperature rise ○: Temperature rise is less than 5 ℃ Δ: Temperature rise is 5 ℃ or more and less than 10 ℃ ×: Temperature rise is 10 ℃ or more
本発明の態様としては、例えば、以下のとおりである。
<1> 複数のレーザー発光素子と、前記レーザー発光素子から出射されたレーザー光を導く複数の光ファイバーを配列した光ファイバーアレイを有する出射手段とを備えた記録装置を用い、記録対象物と前記光ファイバーアレイを相対的に移動させながら前記光ファイバーアレイからレーザー光を照射して描画単位からなる画像を記録する記録方法であって、
前記出射手段に入力する前記パルス信号のデューティー比及び周期、前記記録対象物に対する記録エネルギー、並びに、前記レーザー光のスポット径の設定値により、前記副走査方向における前記描画単位の最大長さを制御し、前記副走査方向において隣接する前記描画単位の端部を、前記副走査方向に重ねて記録することを特徴とする記録方法である。
<2> 前記画像を構成する前記描画単位が、下記数式1で表される関係を満たす前記<1>に記載の記録方法である。
0<C−(1−D)T・Vs ・・・ 数式1
ただし、前記数式1中、Cは、前記レーザー光を照射した距離Lに対する描画単位の前記副走査方向における膨らみの最大長さを表し、Dは、前記パルス信号のデューティー比を表し、Tは、前記パルス信号の周期を表し、Vsは、前記光ファイバーアレイに対する前記記録対象物の相対的な移動速度である。
<3> 前記画像を構成する前記描画単位が、下記数式2で表される関係を満たす前記<1>から<2>のいずれかに記載の記録方法である。
0.1<1−(1−D)T・Vs/C<0.9 ・・・ 数式2
ただし、前記数式2中、D、T、Vs、及びCは、前記数式1と同じ意味を表す。
<4> 前記画像を構成する前記描画単位が、下記数式3で表される関係を満たす前記<1>から<3>のいずれかに記載の記録方法である。
0.95・F・(2×(1−(1−D)T・Vs/C)−(1−(1−D)T・Vs/C)2)1/2≧P ・・・ 数式3
ただし、前記数式3中、Pは、前記主走査方向における前記描画単位の描画ピッチを表し、Fは、前記主走査方向における前記描画単位の幅を表し、D、T、Vs、及びCは、前記数式1と同じ意味を表す。
<5> 前記画像を構成する描画単位が、下記数式4で表される関係を満たす前記<1>から<4>のいずれかに記載の記録方法である。
Vs・DT+C≦3F ・・・ 数式4
ただし、前記数式4中、D、T、Vs、及びCは、前記数式1と同じ意味を表し、Fは、前記数式3と同じ意味を表す。
<6> 記録開始時の1周期目の前記パルス信号のデューティー比が、2周期目以降の前記パルス信号のデューティー比より大きい前記<1>から<5>のいずれかに記載の記録方法である。
<7> 記録開始時の1周期目の前記パルス信号のデューティー比が、2周期目以降の前記パルス信号のデューティー比の105%以上125%以下である前記<1>から<6>のいずれかに記載の記録方法である。
<8> 前記光ファイバーの中心間の最短距離が、1.0mm以下である前記<1>から<7>のいずれかに記載の記録方法である。
<9> 前記光ファイバーアレイにおける前記光ファイバーの配列数が、10個以上である前記<1>から<8>のいずれかに記載の記録方法である。
<10> 前記記録対象物が、感熱記録媒体及び感熱記録部を有する構造体の少なくともいずれかである前記<1>から<9>のいずれかに記載の記録方法である。
<11> 複数のレーザー発光素子と、前記レーザー発光素子から出射されたレーザー光を導く複数の光ファイバーを配列した光ファイバーアレイを有する出射手段とを備え、記録対象物と前記光ファイバーアレイを相対的に移動させながら前記光ファイバーアレイからレーザー光を照射して描画単位からなる画像を記録する記録装置であって、
前記出射手段に入力するパルス信号のデューティー比及び周期、前記記録対象物に対する記録エネルギー、並びに、前記レーザー光のスポット径の設定値により、前記副走査方向における前記描画単位の最大長さを制御し、前記副走査方向において隣接する前記描画単位の端部を、前記副走査方向に重ねて記録することを特徴とする記録装置である。
<12> 前記画像を構成する前記描画単位が、下記数式1で表される関係を満たす前記<11>に記載の記録装置である。
0<C−(1−D)T・Vs ・・・ 数式1
ただし、前記数式1中、Cは、前記レーザー光を照射した距離Lに対する描画単位の前記副走査方向における膨らみの最大長さを表し、Dは、前記パルス信号のデューティー比を表し、Tは、前記パルス信号の周期を表し、Vsは、前記光ファイバーアレイに対する前記記録対象物の相対的な移動速度を表す。
<13> 前記画像を構成する前記描画単位が、下記数式2で表される関係を満たす前記<11>から<12>のいずれかに記載の記録装置である。
0.1<1−(1−D)T・Vs/C<0.9 ・・・ 数式2
ただし、前記数式2中、D、T、Vs、及びCは、前記数式1と同じ意味を表す。
<14> 前記画像を構成する前記描画単位が、下記数式3で表される関係を満たす前記<11>から<13>のいずれかに記載の記録装置である。
0.95・F・(2×(1−(1−D)T・Vs/C)−(1−(1−D)T・Vs/C)2)1/2≧P ・・・ 数式3
ただし、前記数式3中、Pは、前記主走査方向における前記描画単位の描画ピッチを表し、Fは、前記主走査方向における前記描画単位の幅を表し、D、T、Vs、及びCは、前記数式1と同じ意味を表す。
<15> 前記画像を構成する前記描画単位が、下記数式4で表される関係を満たす前記<11>から<14>のいずれかに記載の記録装置である。
Vs・DT+C≦3F ・・・ 数式4
ただし、前記数式4中、D、T、Vs、及びCは、前記数式1と同じ意味を表し、Fは、前記数式3と同じ意味を表す。
<16> 記録開始時の1周期目の前記パルス信号のデューティー比が、2周期目以降の前記パルス信号のデューティー比より大きい前記<11>から<15>のいずれかに記載の記録装置である。
<17> 記録開始時の1周期目の前記パルス信号のデューティー比が、2周期目以降の前記パルス信号のデューティー比の105%以上125%以下である前記<11>から<16>のいずれかに記載の記録装置である。
<18> 前記光ファイバーの中心間の最短距離が、1.0mm以下である前記<11>から<17>のいずれかに記載の記録装置である。
<19> 前記光ファイバーアレイにおける前記光ファイバーの配列数が、10個以上である前記<11>から<18>のいずれかに記載の記録装置である。
<20> 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する前記<11>から<19>のいずれかに記載の記録装置である。
<21> 前記記録対象物が、感熱記録媒体及び感熱記録部を有する構造体の少なくともいずれかである前記<11>から<20>のいずれかに記載の記録装置である。
<22> 前記記録対象物を搬送する記録媒体搬送手段を備え、前記記録対象物搬送手段により前記記録対象物を搬送しながら前記記録対象物にレーザー光を照射して画像を記録する前記<11>から<21>のいずれかに記載の記録装置である。
Examples of aspects of the present invention are as follows.
<1> Using a recording device including a plurality of laser emitting elements and an emitting means having an optical fiber array in which a plurality of optical fibers for guiding laser light emitted from the laser emitting element are arranged, a recording object and the optical fiber array are used. It is a recording method that records an image composed of drawing units by irradiating a laser beam from the optical fiber array while moving the fibers relatively.
The maximum length of the drawing unit in the sub-scanning direction is controlled by the duty ratio and period of the pulse signal input to the emitting means, the recording energy for the recording object, and the set value of the spot diameter of the laser beam. The recording method is characterized in that the ends of the drawing units adjacent to each other in the sub-scanning direction are overlapped and recorded in the sub-scanning direction.
<2> The recording method according to <1>, wherein the drawing unit constituting the image satisfies the relationship represented by the following
0 <C- (1-D) T ・ Vs ・ ・ ・
However, in the
<3> The recording method according to any one of <1> to <2>, wherein the drawing unit constituting the image satisfies the relationship represented by the following
0.1 <1- (1-D) T · Vs / C <0.9 ・ ・ ・
However, in the
<4> The recording method according to any one of <1> to <3>, wherein the drawing unit constituting the image satisfies the relationship represented by the following mathematical formula 3.
0.95 ・ F ・ (2 × (1- (1-D) T ・ Vs / C)-(1- (1-D) T ・ Vs / C) 2 ) 1/2 ≧ P ・ ・ ・ Formula 3
However, in the mathematical formula 3, P represents the drawing pitch of the drawing unit in the main scanning direction, F represents the width of the drawing unit in the main scanning direction, and D, T, Vs, and C are. It has the same meaning as the
<5> The recording method according to any one of <1> to <4>, wherein the drawing unit constituting the image satisfies the relationship represented by the following
Vs ・ DT + C ≦ 3F ・ ・ ・
However, in the
<6> The recording method according to any one of <1> to <5>, wherein the duty ratio of the pulse signal in the first cycle at the start of recording is larger than the duty ratio of the pulse signal in the second and subsequent cycles. ..
<7> Any of the above <1> to <6> in which the duty ratio of the pulse signal in the first cycle at the start of recording is 105% or more and 125% or less of the duty ratio of the pulse signal in the second and subsequent cycles. It is a recording method described in.
<8> The recording method according to any one of <1> to <7>, wherein the shortest distance between the centers of the optical fibers is 1.0 mm or less.
<9> The recording method according to any one of <1> to <8>, wherein the number of arrangements of the optical fibers in the optical fiber array is 10 or more.
<10> The recording method according to any one of <1> to <9>, wherein the recording object is at least one of a heat-sensitive recording medium and a structure having a heat-sensitive recording unit.
<11> A plurality of laser emitting elements and an emitting means having an optical fiber array in which a plurality of optical fibers for guiding laser light emitted from the laser emitting element are arranged are provided, and a recording object and the optical fiber array are relatively moved. It is a recording device that irradiates a laser beam from the optical fiber array and records an image composed of drawing units.
The maximum length of the drawing unit in the sub-scanning direction is controlled by the duty ratio and period of the pulse signal input to the emitting means, the recording energy for the recording object, and the set value of the spot diameter of the laser beam. The recording device is characterized in that the end portions of the drawing units adjacent to each other in the sub-scanning direction are overlapped and recorded in the sub-scanning direction.
<12> The recording device according to <11>, wherein the drawing unit constituting the image satisfies the relationship represented by the following
0 <C- (1-D) T ・ Vs ・ ・ ・
However, in the
<13> The recording device according to any one of <11> to <12>, wherein the drawing unit constituting the image satisfies the relationship represented by the following
0.1 <1- (1-D) T · Vs / C <0.9 ・ ・ ・
However, in the
<14> The recording device according to any one of <11> to <13>, wherein the drawing unit constituting the image satisfies the relationship represented by the following mathematical formula 3.
0.95 ・ F ・ (2 × (1- (1-D) T ・ Vs / C)-(1- (1-D) T ・ Vs / C) 2 ) 1/2 ≧ P ・ ・ ・ Formula 3
However, in the mathematical formula 3, P represents the drawing pitch of the drawing unit in the main scanning direction, F represents the width of the drawing unit in the main scanning direction, and D, T, Vs, and C are. It has the same meaning as the
<15> The recording device according to any one of <11> to <14>, wherein the drawing unit constituting the image satisfies the relationship represented by the following
Vs ・ DT + C ≦ 3F ・ ・ ・
However, in the
<16> The recording apparatus according to any one of <11> to <15>, wherein the duty ratio of the pulse signal in the first cycle at the start of recording is larger than the duty ratio of the pulse signal in the second and subsequent cycles. ..
<17> Any of the above <11> to <16> in which the duty ratio of the pulse signal in the first cycle at the start of recording is 105% or more and 125% or less of the duty ratio of the pulse signal in the second and subsequent cycles. The recording device according to the above.
<18> The recording device according to any one of <11> to <17>, wherein the shortest distance between the centers of the optical fibers is 1.0 mm or less.
<19> The recording device according to any one of <11> to <18>, wherein the number of arrangements of the optical fibers in the optical fiber array is 10 or more.
<20> The recording device according to any one of <11> to <19>, which controls the irradiation power of the laser beam according to the temperature of the laser light emitting element.
<21> The recording device according to any one of <11> to <20>, wherein the recording object is at least one of a heat-sensitive recording medium and a structure having a heat-sensitive recording unit.
<22> The recording medium transporting means for transporting the recording object is provided, and the recording object is transported by the recording object transporting means while irradiating the recording object with laser light to record an image. > To <21>.
前記<1>から<10>のいずれかに記載の記録方法、及び前記<11>から<22>のいずれかに記載の記録装置は、従来における前記諸問題を解決し、前記本発明の目的を達成することができる。 The recording method according to any one of <1> to <10> and the recording device according to any one of <11> to <22> solve the above-mentioned problems in the prior art, and the object of the present invention. Can be achieved.
1 記録装置
11 光ファイバーアレイヘッド
11a アレイヘッド
12 光ファイバー
13 出射手段
14 駆動手段
15 制御手段
16 メイン制御手段
17 電力供給手段
21 冷却手段
22 チラー
31 記録対象物
41 搬送手段
42 光ファイバー
44 アレイヘッド
1 Recording
Claims (14)
複数の前記光ファイバーが主走査方向にライン状に配列された光ファイバーアレイを有し、
前記出射手段に入力するパルス信号のデューティー比及び周期、前記記録対象物に対する記録エネルギー、並びに、前記レーザー光のスポット径の設定値により、副走査方向における前記描画単位の最大長さを制御し、前記副走査方向において隣接する前記描画単位の端部を、前記副走査方向に重ねて記録し、
前記画像を構成する前記描画単位が、下記数式1から数式4で表される関係を満たすことを特徴とする記録方法。
0<C−(1−D)T・Vs ・・・ 数式1
ただし、前記数式1中、Cは、前記レーザー光を照射した距離Lに対する描画単位の前記副走査方向における膨らみの最大長さを表し、Dは、前記パルス信号のデューティー比を表し、Tは、前記パルス信号の周期を表し、Vsは、前記光ファイバーアレイに対する前記記録対象物の相対的な移動速度である。
0.1<1−(1−D)T・Vs/C<0.9 ・・・ 数式2
ただし、前記数式2中、D、T、Vs、及びCは、前記数式1と同じ意味を表す。
0.95・F・(2×(1−(1−D)T・Vs/C)−(1−(1−D)T・Vs/C) 2 ) 1/2 ≧P ・・・ 数式3
ただし、前記数式3中、Pは、前記主走査方向における前記描画単位の描画ピッチを表し、Fは、前記主走査方向における前記描画単位の幅を表し、D、T、Vs、及びCは、前記数式1と同じ意味を表す。
Vs・DT+C≦3F ・・・ 数式4
ただし、前記数式4中、D、T、Vs、及びCは、前記数式1と同じ意味を表し、Fは、前記数式3と同じ意味を表す。 Using a recording device including a plurality of laser emitting elements and an emitting means having an optical fiber array in which a plurality of optical fibers for guiding laser light emitted from the laser emitting element are arranged, the recording object and the optical fiber array are relative to each other. It is a recording method that records an image consisting of drawing units by irradiating a laser beam from the optical fiber array while moving the optical fiber to.
It has an optical fiber array in which a plurality of the optical fibers are arranged in a line in the main scanning direction.
The maximum length of the drawing unit in the sub-scanning direction is controlled by the duty ratio and period of the pulse signal input to the emitting means, the recording energy for the recording object, and the set value of the spot diameter of the laser beam. The edges of the drawing units adjacent to each other in the sub-scanning direction are recorded so as to overlap with each other in the sub-scanning direction.
A recording method characterized in that the drawing unit constituting the image satisfies the relationship represented by the following formulas 1 to 4.
0 <C- (1-D) T ・ Vs ・ ・ ・ Formula 1
However, in the formula 1, C represents the maximum length of the bulge of the drawing unit in the sub-scanning direction with respect to the distance L irradiated with the laser beam, D represents the duty ratio of the pulse signal, and T represents the duty ratio of the pulse signal. Representing the period of the pulse signal, Vs is the relative moving speed of the recording object with respect to the optical fiber array.
0.1 <1- (1-D) T · Vs / C <0.9 ・ ・ ・ Equation 2
However, in the mathematical formula 2, D, T, Vs, and C have the same meaning as the mathematical formula 1.
0.95 ・ F ・ (2 × (1- (1-D) T ・ Vs / C)-(1- (1-D) T ・ Vs / C) 2 ) 1/2 ≧ P ・ ・ ・ Formula 3
However, in the mathematical formula 3, P represents the drawing pitch of the drawing unit in the main scanning direction, F represents the width of the drawing unit in the main scanning direction, and D, T, Vs, and C are. It has the same meaning as the above formula 1.
Vs ・ DT + C ≦ 3F ・ ・ ・ Formula 4
However, in the mathematical formula 4, D, T, Vs, and C have the same meaning as the mathematical formula 1, and F has the same meaning as the mathematical formula 3.
複数の前記光ファイバーが主走査方向にライン状に配列された光ファイバーアレイを有し、It has an optical fiber array in which a plurality of the optical fibers are arranged in a line in the main scanning direction.
前記出射手段に入力するパルス信号のデューティー比及び周期、前記記録対象物に対する記録エネルギー、並びに、前記レーザー光のスポット径の設定値により、前記副走査方向における前記描画単位の最大長さを制御し、前記副走査方向において隣接する前記描画単位の端部を、前記副走査方向に重ねて記録し、The maximum length of the drawing unit in the sub-scanning direction is controlled by the duty ratio and period of the pulse signal input to the emitting means, the recording energy for the recording object, and the set value of the spot diameter of the laser beam. , The ends of the drawing units adjacent in the sub-scanning direction are overlaid and recorded in the sub-scanning direction.
前記画像を構成する前記描画単位が、下記数式1から数式4で表される関係を満たすことを特徴とする記録装置。A recording device characterized in that the drawing unit constituting the image satisfies the relationship represented by the following formulas 1 to 4.
0<C−(1−D)T・Vs ・・・ 数式10 <C- (1-D) T ・ Vs ・ ・ ・ Formula 1
ただし、前記数式1中、Cは、前記レーザー光を照射した距離Lに対する描画単位の前記副走査方向における膨らみの最大長さを表し、Dは、前記パルス信号のデューティー比を表し、Tは、前記パルス信号の周期を表し、Vsは、前記光ファイバーアレイに対する前記記録対象物の相対的な移動速度である。However, in the formula 1, C represents the maximum length of the bulge of the drawing unit in the sub-scanning direction with respect to the distance L irradiated with the laser beam, D represents the duty ratio of the pulse signal, and T represents the duty ratio of the pulse signal. Representing the period of the pulse signal, Vs is the relative moving speed of the recording object with respect to the optical fiber array.
0.1<1−(1−D)T・Vs/C<0.9 ・・・ 数式20.1 <1- (1-D) T · Vs / C <0.9 ・ ・ ・ Equation 2
ただし、前記数式2中、D、T、Vs、及びCは、前記数式1と同じ意味を表す。However, in the mathematical formula 2, D, T, Vs, and C have the same meaning as the mathematical formula 1.
0.95・F・(2×(1−(1−D)T・Vs/C)−(1−(1−D)T・Vs/C) 0.95 ・ F ・ (2 × (1- (1-D) T ・ Vs / C)-(1- (1-D) T ・ Vs / C) 22 )) 1/21/2 ≧P ・・・ 数式3≧ P ・ ・ ・ Formula 3
ただし、前記数式3中、Pは、前記主走査方向における前記描画単位の描画ピッチを表し、Fは、前記主走査方向における前記描画単位の幅を表し、D、T、Vs、及びCは、前記数式1と同じ意味を表す。However, in the mathematical formula 3, P represents the drawing pitch of the drawing unit in the main scanning direction, F represents the width of the drawing unit in the main scanning direction, and D, T, Vs, and C are. It has the same meaning as the above formula 1.
Vs・DT+C≦3F ・・・ 数式4Vs ・ DT + C ≦ 3F ・ ・ ・ Formula 4
ただし、前記数式4中、D、T、Vs、及びCは、前記数式1と同じ意味を表し、Fは、前記数式3と同じ意味を表す。However, in the mathematical formula 4, D, T, Vs, and C have the same meaning as the mathematical formula 1, and F has the same meaning as the mathematical formula 3.
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