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JP7322887B2 - 描画方法および描画装置 - Google Patents

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JP7322887B2 JP2020546770A JP2020546770A JP7322887B2 JP 7322887 B2 JP7322887 B2 JP 7322887B2 JP 2020546770 A JP2020546770 A JP 2020546770A JP 2020546770 A JP2020546770 A JP 2020546770A JP 7322887 B2 JP7322887 B2 JP 7322887B2
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Description

本開示は、例えばロイコ色素を含む感熱性記録媒体への描画方法およびこれを用いて描画された感熱性記録媒体ならびに描画装置に関する。
近年、感熱発色性組成物および赤外線波長を吸収する光熱変換剤を含有する記録層を備えた感熱性記録媒体の開発が進められている。一例として、それぞれが、互いに異なる波長の赤外線を吸収する光熱変換剤を含む記録層を複数備え、各光熱変換剤の吸収波長に合致した赤外線レーザ光を照射することで、対応する光熱変換剤がそのレーザ光を吸収し、それを含む記録層が発色する感熱性記録媒体が提案されている。但し、上記のような感熱性記録媒体に記録を行う場合、記録装置の変動や感熱性記録媒体の設計からのずれ等により、想定していた画像から色合いがずれてしまい、表示品位が低下するという課題がある。
これに対して、例えば、特許文献1,2では、装置内に測定部を設け、諧調補正用画像を出力し、その画像から画像補正データを取得し、画像補正データを基に感熱性記録媒体に画像を書き込む画像形成装置が開示されている。
特開2009-302669号公報 特開2014-150515号公報
このように、感熱性記録媒体では、表示品位の向上が望まれている。
表示品位を向上させることが可能な描画方法および描画装置を提供することが望ましい。
本開示の一実施形態の描画方法は、ロイコ色素および赤外領域の波長を吸収して発熱する光熱変換剤を含む記録層を備えた感熱性記録媒体に対して、入力画像情報に基づいて、それぞれが一の方向に延伸すると共に、互いに間隙を有する複数の第1領域に描画したのち、複数の第1領域の記録状態を検出して入力画像情報との差分を計算し、差分から決定される記録強度で、複数の第1領域のそれぞれの間隙の、それぞれが一の方向に延伸する複数の第2領域に描画するものである。
本開示の一実施形態の描画装置は、光ビームを出射する光源部と、光源部から出射された光ビームをロイコ色素および赤外領域の波長を吸収して発熱する光熱変換剤を含む記録層において、それぞれが一の方向に延伸すると共に、互いに間隙を有する複数の第1領域と、複数の第1領域のそれぞれの間隙の、それぞれが一の方向に延伸する複数の第2領域とで走査することにより描画するスキャナ部と、記録層の記録状態を検出する検出部と、検出部の結果に基づいて記録強度を決定する補正部とを備えたものであり、スキャナ部は、入力画像情報に基づいて、複数の第1領域で走査し、検出部は、スキャナ部によって描画された複数の第1領域の記録状態を検出すると共に、複数の第1領域の記録状態を複数の第1領域の画像情報として補正部に出力し、補正部は、検出部から入力された複数の第1領域の画像情報と入力画像情報との差分を算出し、差分に基づいて、複数の第2領域に描画する記録強度を決定し、スキャナ部は、補正部で決定された記録強度を用いて複数の第2領域で走査する。
本開示の一実施形態の描画方法および本開示の一実施形態の描画装置では、ロイコ色素および赤外領域の波長を吸収して発熱する光熱変換剤を含む記録層を備えた感熱性記録媒体に対して、入力画像情報に基づいて、それぞれが一の方向に延伸すると共に、互いに間隙を有する複数の第1領域に描画したのち、複数の第1領域の記録状態を検出して入力画像情報との差分を計算し、差分から決定される記録強度で、複数の第1領域のそれぞれの間隙の、それぞれが一の方向に延伸する複数の第2領域に描画する。これにより、記録装置の変動や感熱性記録媒体の設計からのずれ等による、入力画像情報から色合いのずれを低減する。記録層には、一の方向と直交する他の方向の直線上における隣り合う第1領域と第2領域との第1の色差が、他の方向の直線上における隣り合う第1領域の第2の色差よりも大きい画像が描画される。
本開示の第1の実施の形態に係る感熱性記録媒体への描画方法の流れ図である。 本開示の第1の実施の形態に係る感熱性記録媒体の平面模式図である。 図2に示した感熱性記録媒体の構成の一例を表す断面模式図である。 本開示の第1の実施の形態に係る描画装置のシステム構成例を表す図である。 入力画像の一例である。 図1に示した描画方法のステップS101における記録層の描画像を表す図である。 図1に示した描画方法のステップS104における記録層の描画像を表す図である。 図5に示した入力画像の各区画の諧調を表す図である。 主走査方向に対するレーザ強度の変動の一例を表す特性図である。 主走査方向に対する記録層の膜厚の変動の一例を表す特性図である。 ステップS101において描画された第1領域の各区画の諧調を表す図である。 ステップS104において描画された第2領域の各区画の諧調を表す図である。 レーザ強度に対する想定される諧調と、実際の諧調との関係を表す特性図である。 本開示の第2の実施の形態に係る感熱性記録媒体への描画方法の流れ図である。 ステップS201において描画された第1領域の各区画の諧調を表す図である。 ステップS204において描画された第2領域の各区画の諧調の一例を表す図である。 ステップS207において描画された第3領域の各区画の諧調の一例を表す図である。 ステップS201において描画された第1領域の各区画の諧調を表す図である。 ステップS204において描画された第2領域の各区画の諧調の他の例を表す図である。 ステップS207において描画された第3領域の各区画の諧調の他の例を表す図である。 適用例1の外観の一例を表す斜視図である。 適用例1の外観の他の例を表す斜視図である。 適用例2の外観(前面側)の一例を表す斜視図である。 適用例2の外観(背面側)の一例を表す斜視図である。 適用例3の外観の一例を表す斜視図である。 適用例3の外観の他の例を表す斜視図である。 適用例4の一構成例を表す説明図である。 適用例5の外観(上面)の一例を表す斜視図である。 適用例5の外観(側面)の一例を表す斜視図である。
以下、本開示における実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。以下の説明は本開示の一具体例であって、本開示は以下の態様に限定されるものではない。また、本開示は、各図に示す各構成要素の配置や寸法、寸法比等についても、それらに限定されるものではない。なお、説明する順序は、下記の通りである。
1.第1の実施の形態(第1領域を描画したのち、その描画像と入力画像との差分から決定される記録強度で第2領域の描画を行う描画方法の例)
1-1.感熱性記録媒体の構成
1-2.描画装置の構成
1-3.感熱性記録媒体の描画方法
1-4.作用・効果
2.第2の実施の形態(記録強度の補正を2回以上行う例)
3.適用例1~5
<1.第1の実施の形態>
本開示の第1の実施の形態に係る感熱性記録媒体への描画方法について説明する。図1は、本実施の形態に係る描画方法の流れを表したものである。図2は、図1に示した描画方法を用いて描画された感熱性記録媒体(感熱性記録媒体100)の平面模式図である。図3は、図2に示した感熱性記録媒体100の断面構成の一例を模式的に表したものである。図4は、本実施の形態に係る描画装置(描画装置1)のシステム構成の一例を表したものである。なお、図3に示した感熱性記録媒体100は断面構成を模式的に表したものであり、実際の寸法、形状とは異なる場合がある。
本実施の形態の描画方法は、感熱性記録媒体100に対して、入力画像情報に基づいて、それぞれが一の方向(例えば、X軸方向)に延伸すると共に、互いに間隙を有する複数の第1領域A1,A2,・・・Anに描画したのち、第1領域A1,A2,・・・Anの記録状態を検出して入力画像情報との差分を計算し、差分から決定される記録強度で、第1領域A1,A2,・・・Anのそれぞれの間隙の、それぞれが一の方向に延伸する複数の第2領域B1,B2,・・・Bnに描画するものである。これにより、感熱性記録媒体100には、X軸方向と直交する他の方向(例えば、Y軸方向)の直線上における隣り合う、例えば第1領域A1のa1と第2領域B1のb1との色差(ΔEa1-b2;第1の色差)が、Y軸方向の直線上における隣り合う、例えば第1領域A1のa1と第1領域A2のa2との色差(ΔEa1-a2;第2の色差)よりも大きな描画像が形成される。
まず、感熱性記録媒体100および描画装置1について説明し、その後にこれを用いた感熱性記録媒体100への描画方法について説明する。
(1-1.感熱性記録媒体の構成)
感熱性記録媒体100は、熱により可逆的に情報の記録や消去が可能な可逆性記録媒体であり、例えば、支持基体11上に、記録状態および消去状態を可逆的に変化させることが可能な記録層112が配置されたものである。この記録層112は、例えば、互いに発色色調の異なる3つの層(記録層112M,記録層112C,記録層112Y)がこの順に積層された構成を有する。記録層112Mと記録層112Cとの間および記録層112Cと記録層112Yとの間には、それぞれ、複数の層(ここでは、3層)からなる中間層113,114が設けられている。記録層112Y上には、保護層15が設けられている。
支持基体111は、記録層112を支持するためのものである。支持基体111は、耐熱性に優れ、且つ、平面方向の寸法安定性に優れた材料により構成されている。支持基体111は、光透過性および非光透過性のどちらの特性を有していてもよい。支持基体111は、例えば、ウェハ等の剛性を有する基板でもよいし、可撓性を有する薄層ガラス、フィルムあるいは紙等により構成してもよい。支持基体111として可撓性基板を用いることにより、フレキシブル(折り曲げ可能)な可逆性記録媒体を実現できる。
支持基体111の構成材料としては、例えば、無機材料、金属材料およびプラスチック等の高分子材料等が挙げられる。具体的には、無機材料としては、例えば、ケイ素(Si)、酸化ケイ素(SiOX)、窒化ケイ素(SiNX)、酸化アルミニウム(AlOX)および酸化マグネシウム(MgOX)等が挙げられる。酸化ケイ素には、ガラスまたはスピンオングラス(SOG)等が含まれる。金属材料としては、例えば、アルミニウム(Al)、銅(Cu)、銀(Ag)、金(Au)、白金(Pt)、パラジウム(Pd)、ニッケル(Ni)、錫(Sn)、コバルト(Co)、ロジウム(Rh)、イリジウム(Ir)、鉄(Fe)、ルテニウム(Ru)、オスミウム(Os)、マンガン(Mn)、モリブデン(Mo)、タングステン(W)、ニオブ(Nb)、タンタル(Ta)、チタン(Ti)、ビスマス(Bi)、アンチモン(Sb)および鉛(Pb)等の金属単体、あるいは、それらを2種以上含む合金が挙げられる。合金の具体例としては、ステンレス鋼(SUS)、アルミニウム合金、マグネシウム合金およびチタン合金等が挙げられる。高分子材料としては、フェノール樹脂 、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、アルキド樹脂、ウレタン樹脂、ポリイミド、ポリエチレン、高密度ポリエチレン、中密度ポリエチレン、低密度ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリスチレン、ポリ酢酸ビニル、ポリウレタン、アクリロニトリルブタジエンスチレン樹脂(ABS)、アクリル樹脂(PMMA)、ポリアミド、ナイロン、ポリアセタール、ポリカーボネート(PC)、変性ポリフェニレンエーテル、ポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリブチレンテレフタレート、環状ポリオレフィン、ポリフェニレンスルファイド、ポリテトラフロロエチレン(PTFE)、ポリサルフォン、ポリエーテルサルフォン、非晶ポリアリレート、液晶ポリマー、ポリエーテルエーテルケトン(PEEK)、ポリアミドイミド、ポリエチレンナフタレート(PEN)およびトリアセチルセルロース、セルロースあるいは、それらの共重合体、ガラス繊維強化プラスチック、炭素繊維強化プラスチック(CFRP)等が挙げられる。なお、支持基体111の上面または下面には、反射層を設けるようにしてもよい。反射層を設けることにより、より鮮明な色表示が可能となる。
記録層112は、熱により可逆的に情報の書き込みや消去が可能なものであり、安定した繰り返し記録が可能な、消色状態と発色状態とを制御し得る材料を用いて構成されている。記録層112は、例えば、マゼンタ色(M)を呈する記録層112Mと、シアン色(C)を呈する記録層112Cと、黄色(Y)を呈する記録層112Yとを有する。
記録層112は、記録層112M,112C,112Yは、互いに異なる色を呈する呈色性化合物(可逆性感熱発色性組成物)と、各呈色性化合物に対応する顕・減色剤と、互いに異なる波長域の光を吸収して発熱する光熱変換剤とを含む、例えば、高分子材料によって形成されている。これにより、感熱性記録媒体100は、多色表示の着色が可能となる。具体的には、記録層112Mは、例えば、マゼンタ色を呈する呈色性化合物、これに対応する顕・減色剤および例えば、発光波長λ1の赤外線を吸収して発熱する光熱変換剤を含んで構成されている。記録層112Cは、例えば、シアン色を発色する呈色性化合物、これに対応する顕・減色剤および例えば、発光波長λ2の赤外線を吸収して呈する光熱変換剤を含んで構成されている。記録層112Yは、例えば、イエロー色を呈する呈色性化合物、これに対応する顕・減色剤および例えば、発光波長λ3の赤外線を吸収して発熱する光熱変換剤を含んで構成されている。発光波長λ1,λ2,λ3は、互いに異なる。
なお、記録層112M,112C,112Yは、消色状態では透明になる。これにより、感熱性記録媒体100は、広い色域での記録が可能となる。記録層112M,112C,112Yの積層方向の厚さ(以下、単に厚さとする)は、例えば、1μm以上10μm以下である。
呈色性化合物は、例えば、ロイコ色素が挙げられる。ロイコ色素としては、例えば、既存の感熱紙用色素が挙げられる。具体的には、一例として、下記式(1)に示した、分子内に、例えば電子供与性を有する基を含む化合物が挙げられる。
Figure 0007322887000001
記録層112M,112C,112Yに用いる呈色性化合物は、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。具体的な呈色性化合物としては、上記式(1)に示した化合物の他に、例えば、フルオラン系化合物、トリフェニルメタンフタリド系化合物、アザフタリド系化合物、フェノチアジン系化合物、ロイコオーラミン系化合物およびインドリノフタリド系化合物等が挙げられる。この他、例えば、2-アニリノ-3-メチル-6-ジエチルアミノフルオラン、2-アニリノ-3-メチル-6-ジ(n-ブチルアミノ)フルオラン、2-アニリノ-3-メチル-6-(N-n-プロピル-N-メチルアミノ)フルオラン、2-アニリノ-3-メチル-6-(N-イソプロピル-N-メチルアミノ)フルオラン、2-アニリノ-3-メチル-6-(N-イソブチル-N-メチルアミノ)フルオラン、2-アニリノ-3-メチル-6-(N-n-アミル-N-メチルアミノ)フルオラン、2-アニリノ-3-メチル-6-(N-sec-ブチル-N-メチルアミノ)フルオラン、2-アニリノ-3-メチル-6-(N-n-アミル-N-エチルアミノ)フルオラン、2-アニリノ-3-メチル-6-(N-iso-アミル-N-エチルアミノ)フルオラン、2-アニリノ-3-メチル-6-(N-n-プロピル-N-イソプロピルアミノ)フルオラン、2-アニリノ-3-メチル-6-(N-シクロヘキシル-N-メチルアミノ)フルオラン、2-アニリノ-3-メチル-6-(N-エチル-p-トルイジノ)フルオラン、2-アニリノ-3-メチル-6-(N-メチル-p-トルイジノ)フルオラン、2-(m-トリクロロメチルアニリノ)-3-メチル-6-ジエチルアミノフルオラン、2-(m-トリフルロロメチルアニリノ)-3-メチル-6-ジエチルアミノフルオラン、2-(m-トリクロロメチルアニリノ)-3-メチル-6-(N-シクロヘキシル-N-メチルアミノ)フルオラン、2-(2,4-ジメチルアニリノ)-3-メチル-6-ジエチルアミノフルオラン、2-(N-エチル-p-トルイジノ)-3-メチル-6-(N-エチルアニリノ)フルオラン、2-(N-エチル-p-トルイジノ)-3-メチル-6-(N-プロピル-p-トルイジノ)フルオラン、2-アニリノ-6-(N-n-ヘキシル-N-エチルアミノ)フルオラン、2-(o-クロロアニリノ)-6-ジエチルアミノフルオラン、2-(o-クロロアニリノ)-6-ジブチルアミノフルオラン、2-(m-トリフロロメチルアニリノ)-6-ジエチルアミノフルオラン、2,3-ジメチル-6-ジメチルアミノフルオラン、3-メチル-6-(N-エチル-p-トルイジノ)フルオラン、2-クロロ-6-ジエチルアミノフルオラン、2-ブロモ-6-ジエチルアミノフルオラン、2-クロロ-6-ジプロピルアミノフルオラン、3-クロロ-6-シクロヘキシルアミノフルオラン、3-ブロモ-6-シクロヘキシルアミノフルオラン、2-クロロ-6-(N-エチル-N-イソアミルアミノ)フルオラン、2-クロロ-3-メチル-6-ジエチルアミノフルオラン、2-アニリノ-3-クロロ-6-ジエチルアミノフルオラン、2-(o-クロロアニリノ)-3-クロロ-6-シクロヘキシルアミノフルオラン、2-(m-トリフロロメチルアニリノ)-3-クロロ-6-ジエチルアミノフルオラン、2-(2,3-ジクロロアニリノ)-3-クロロ-6-ジエチルアミノフルオラン、1,2-ベンゾ-6-ジエチルアミノフルオラン、3-ジエチルアミノ-6-(m-トリフロロメチルアニリノ)フルオラン、3-(1-エチル-2-メチルインドール-3-イル)-3-(2-エトキシ-4-ジエチルアミノフェニル)-4-アザフタリド、3-(1-エチル-2-メチルインドール-3-イル)-3-(2-エトキシ-4-ジエチルアミノフェニル)-7-アザフタリド、3-(1-オクチル-2-メチルインドール-3-イル)-3-(2-エトキシ-4-ジエチルアミノフェニル)-4-アザフタリド、3-(1-エチル-2-メチルインドール-3-イル)-3-(2-メチル-4-ジエチルアミノフェニル)-4-アザフタリド、3-(1-エチル-2-メチルインドール-3-イル)-3-(2-メチル-4-ジエチルアミノフェニル)-7-アザフタリド、3-(1-エチル-2-メチルインドール-3-イル)-3-(4-ジエチルアミノフェニル)-4-アザフタリド、3-(1-エチル-2-メチルインドール-3-イル)-3-(4-N-n-アミル-N-メチルアミノフェニル)-4-アザフタリド、3-(1-メチル-2-メチルインドール-3-イル)-3-(2-ヘキシルオキシ-4-ジエチルアミノフェニル)-4-アザフタリド、3,3-ビス(2-エトキシ-4-ジエチルアミノフェニル)-4-アザフタリド、3,3-ビス(2-エトキシ-4-ジエチルアミノフェニル)-7-アザフタリド、2-(p-アセチルアニリノ)-6-(N-n-アミル-N-n-ブチルアミノ)フルオラン、2-ベンジルアミノ-6-(N-エチル-p-トルイジノ)フルオラン、2-ベンジルアミノ-6-(N-メチル-2,4-ジメチルアニリノ)フルオラン、2-ベンジルアミノ-6-(N-エチル-2,4-ジメチルアニリノ)フルオラン、2-ベンジルアミノ-6-(N-メチル-p-トルイジノ)フルオラン、2-ベンジルアミノ-6-(N-エチル-p-トルイジノ)フルオラン、2-(ジ-p-メチルベンジルアミノ)-6-(N-エチル-p-トルイジノ)フルオラン、2-(α-フェニルエチルアミノ)-6-(N-エチル-p-トルイジノ)フルオラン、2-メチルアミノ-6-(N-メチルアニリノ)フルオラン、2-メチルアミノ-6-(N-エチルアニリノ)フルオラン、2-メチルアミノ-6-(N-プロピルアニリノ)フルオラン、2-エチルアミノ-6-(N-メチル-p-トルイジノ)フルオラン、2-メチルアミノ-6-(N-メチル-2,4-ジメチルアニリノ)フルオラン、2-エチルアミノ-6-(N-エチル-2,4-ジメチルアニリノ)フルオラン、2-ジメチルアミノ-6-(N-メチルアニリノ)フルオラン、2-ジメチルアミノ-6-(N-エチルアニリノ)フルオラン、2-ジエチルアミノ-6-(N-メチル-p-トルイジノ)フルオラン、2-ジエチルアミノ-6-(N-エチル-p-トルイジノ)フルオラン、2-ジプロピルアミノ-6-(N-メチルアニリノ)フルオラン、2-ジプロピルアミノ-6-(N-エチルアニリノ)フルオラン、2-アミノ-6-(N-メチルアニリノ)フルオラン、2-アミノ-6-(N-エチルアニリノ)フルオラン、2-アミノ-6-(N-プロピルアニリノ)フルオラン、2-アミノ-6-(N-メチル-p-トルイジノ)フルオラン、2-アミノ-6-(N-エチル-p-トルイジノ)フルオラン、2-アミノ-6-(N-プロピル-p-トルイジノ)フルオラン、2-アミノ-6-(N-メチル-p-エチルアニリノ)フルオラン、2-アミノ-6-(N-エチル-p-エチルアニリノ)フルオラン、2-アミノ-6-(N-プロピル-p-エチルアニリノ)フルオラン、2-アミノ-6-(N-メチル-2,4-ジメチルアニリノ)フルオラン、2-アミノ-6-(N-エチル-2,4-ジメチルアニリノ)フルオラン、2-アミノ-6-(N-プロピル-2,4-ジメチルアニリノ)フルオラン、2-アミノ-6-(N-メチル-p-クロロアニリノ)フルオラン、2-アミノ-6-(N-エチル-p-クロロアニリノ)フルオラン、2-アミノ-6-(N-プロピル-p-クロロアニリノ)フルオラン、1,2-ベンゾ-6-(N-エチル-N-イソアミルアミノ)フルオラン、1,2-ベンゾ-6-ジブチルアミノフルオラン、1,2-ベンゾ-6-(N-メチル-N-シクロヘキシルアミノ)フルオランおよび1,2-ベンゾ-6-(N-エチル-N-トルイジノ)フルオラン等が挙げられる。記録層112M,112C,112Yには、上記呈色性化合物を1種単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
顕・減色剤は、例えば、無色の呈色性化合物を発色または、所定の色を呈している呈色性化合物を消色させるためのものである。顕・減色剤としては、例えば、フェノール誘導体、サリチル酸誘導体および尿素誘導体等が挙げられる。具体的には、例えば、下記一般式(2)に示したサリチル酸骨格を有し、分子内に電子受容性を有する基を含む化合物が挙げられる。
Figure 0007322887000002
(Xは、-NHCO-、-CONH-、-NHCONH-、-CONHCO-、-NHNHCO-、-CONHNH-、-CONHNHCO-、-NHCOCONH-、-NHCONHCO-、-CONHCONH-、-NHNHCONH-、-NHCONHNH-、-CONHNHCONH-、-NHCONHNHCO-、-CONHNHCONH-のうちのいずれかである。Rは、炭素数25以上34以下の直鎖状の炭化水素基である。)
顕・減色剤としては、この他、例えば、4,4’-イソプロピリデンビスフェノール、4,4’-イソプロピリデンビス(o-メチルフェノール)、4,4’-セカンダリーブチリデンビスフェノール、4,4’-イソプロピリデンビス(2-ターシャリーブチルフェノール)、p-ニトロ安息香酸亜鉛、1,3,5-トリス(4-ターシャリーブチル-3-ヒドロキシ-2,6-ジメチルベンジル)イソシアヌル酸、2,2-(3,4’-ジヒドロキシジフェニル)プロパン、ビス(4-ヒドロキシ-3-メチルフェニル)スルフィド、4-{β-(p-メトキシフェノキシ)エトキシ}サリチル酸、1,7-ビス(4-ヒドロキシフェニルチオ)-3,5-ジオキサヘプタン、1,5-ビス(4-ヒドロキシフェニチオ)-5-オキサペンタン、フタル酸モノベンジルエステルモノカルシウム塩、4,4’-シクロヘキシリデンジフェノール、4,4’-イソプロピリデンビス(2-クロロフェノール)、2,2’-メチレンビス(4-メチル-6-ターシャリ-ブチルフェノール)、4,4’-ブチリデンビス(6-ターシャリ-ブチル-2-メチル)フェノール、1,1,3-トリス(2-メチル-4-ヒドロキシ-5-ターシャリ-ブチルフェニル)ブタン、1,1,3-トリス(2-メチル-4-ヒドロキシ-5-シクロヘキシルフェニル)ブタン、4,4’-チオビス(6-ターシャリ-ブチル-2-メチル)フェノール、4,4’-ジフェノールスルホン、4-イソプロポキシ-4’-ヒドロキシジフェニルスルホン(4-ヒドロキシ-4’-イソプロポキシジフェニルスルホン)、4-ベンジロキシ-4’-ヒドロキシジフェニルスルホン、4,4’-ジフェノールスルホキシド、p-ヒドロキシ安息香酸イソプロピル、p-ヒドロキシ安息香酸ベンジル、プロトカテキユ酸ベンジル、没食子酸ステアリル、没食酸ラウリル、没食子酸オクチル、1,3-ビス(4-ヒドロキシフェニルチオ)-プロパン、N,N’-ジフェニルチオ尿素、N,N’-ジ(m-クロロフェニル)チオ尿素、サリチルアニリド、ビス(4-ヒドロキシフェニル)酢酸メチルエステル、ビス(4-ヒドロキシフェニル)酢酸ベンジルエステル、1,3-ビス(4-ヒドロキシクミル)ベンゼン、1,4-ビス(4-ヒドロキシクミル)ベンゼン、2,4’-ジフェノールスルホン、2,2’-ジアリル-4,4’-ジフェノールスルホン、3,4-ジヒドロキシフェニル-4’-メチルジフェニルスルホン、1-アセチルオキシ-2-ナフトエ酸亜鉛、2-アセチルオキシ-1-ナフトエ酸亜鉛、2-アセチルオキシ-3-ナフトエ酸亜鉛、α,α-ビス(4-ヒドロキシフェニル)-α-メチルトルエン、チオシアン酸亜鉛のアンチピリン錯体、テトラブロモビスフェノールA、テトラブロモビスフェノールS、4,4’-チオビス(2-メチルフェノール)、4,4’-チオビス(2-クロロフェノール)、ドデシルホスホン酸、テトラデシルホスホン酸、ヘキサデシルホスホン酸、オクタデシルホスホン酸、エイコシルホスホン酸、ドコシルホスホン酸、テトラコシルホスホン酸、ヘキサコシルホスホン酸、オクタコシルホスホン酸、α-ヒドロキシドデシルホスホン酸、α-ヒドロキシテトラデシルホスホン酸、α-ヒドロキシヘキサデシルホスホン酸、α-ヒドロキシオクタデシルホスホン酸、α-ヒドロキシエイコシルホスホン酸、α-ヒドロキシドコシルホスホン酸、α-ヒドロキシテトラコシルホスホン酸、ジヘキサデシルホスフェート、ジオクタデシルホスフェート、ジエイコシルホスフェート、ジドコシルホスフェート、モノヘキサデシルホスフェート、モノオクタデシルホスフェート、モノエイコシルホスフェート、モノドコシルホスフェート、メチルヘキサデシルホスフェート、メチルオクタデシルホスフェート、メチルエイコシルホスフェート、メチルドコシルホスフェート、アミルヘキサデシルホスフェート、オクチルヘキサデシルホスフェートおよびラウリルヘキサデシルホスフェート等が挙げられる。記録層112M,112C,112Yには、上記顕・減色剤を1種単独で用いてもよいし、2種以上を組み合わせて用いてもよい。
光熱変換剤は、例えば近赤外領域(例えば、波長700nm以上2500nm以下)の特性の波長域の光を吸収して発熱するものである。本実施の形態では、記録層112M,112C,112Yに用いる光熱変換剤は、光吸収帯が狭く、且つ、互いに重なり合わない材料の組み合わせを選択することが好ましい。これにより、記録層112M,112C,112Yのうち所望の層を選択的に発色または消色させることが可能となる。一例として、記録層112Mに含まれる光熱変換剤は、760nmに吸収ピークを有するものが挙げられる。記録層112Cに含まれる光熱変換剤は、860nmに吸収ピークを有しているものが挙げられる。記録層112Yに含まれる光熱変換剤は、915nmに吸収ピークを有しているものが挙げられる。なお、上記吸収ピークは一例であり、これに限定されるものではない。
光熱変換剤としては、例えば、フタロシアニン骨格を有する化合物(フタロシアニン系色素)、ナフタロシアニン骨格を有する化合物(ナフタロシアニン系色素)、スクアリリウム骨格を有する化合物(スクアリリウム系色素)、シアニン骨格を有する化合物(シアニン系色素)、ジイモニウム塩、アミニウム塩等の有機系化合物および、例えばジチオ錯体等の金属錯体、四三酸化コバルト、酸化鉄、酸化クロム、酸化銅、チタンブラック、ITO、窒化ニオブ、の無機系化合物、炭化タンタル等の有機金属系化合物等が挙げられる。
高分子材料は、呈色性化合物、顕・減色剤および光熱変換剤が均質に分散しやすいものが好ましい。高分子材料としては、例えば、マトリクス樹脂を用いることが好ましく、例えば、熱硬化性樹脂および熱可塑性樹脂が挙げられる。具体的には、例えば、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、塩化ビニル-酢酸ビニル共重合体、エチルセルロース、ポリスチレン、スチレン系共重合体、フェノキシ樹脂、ポリエステル、芳香族ポリエステル、ポリウレタン、ポリカーボネート、ポリアクリル酸エステル、ポリメタクリル酸エステル、アクリル酸系共重合体、マレイン酸系重合体、シクロオレフィンコポリマー、 ポリビニルアルコール、変性ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール、ポリビニルフェノール、ポリビニルピロリドン、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、デンプン、フェノール樹脂 、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、アルキド樹脂、ウレタン樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリイミド、ポリアミドおよびポリアミドイミド等が挙げられる。上記の高分子材料は架橋させて用いてもよい。
記録層112M,112C,112Yは、上記呈色性化合物、顕・減色剤および光熱変換剤を、それぞれ少なくとも1種ずつ含んで構成されている。記録層112M,112C,112Yは、上記材料の他に、例えば増感剤や紫外線吸収剤等の各種添加剤を含んで構成されていてもよい。
中間層113,114は、記録層112Mと記録層112Cとの間、記録層112Cと記録層112Yとの間で含有分子の拡散や描画時の伝熱が生じるのを抑制するためのものである。中間層113は、例えば3層構造を有し、第1層113A、第2層113Bおよび第3層113Cがこの順に積層された構成を有する。中間層114は、中間層113と同様に例えば3層構造を有し、第1層114A、第2層114Bおよび第3層114Cがこの順に積層された構成を有する。各層113A,113B,113C(,114A,114B,114C)は、一般的な透光性を有する高分子材料を用いて構成されており、特に、上記積層構造における真ん中の層(第2層113B,114B)は、例えば、他の層(第1層113A,114Aおよび第3層113C,114C)よりもヤング率の低い材料を用いることが好ましい。
第1層113A,114Aおよび第3層113C,114Cは、例えば、一般的な透光性を有する高分子材料を用いて構成されている。具体的な材料としては、例えば、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、塩化ビニル-酢酸ビニル共重合体、エチルセルロース、ポリスチレン、スチレン系共重合体、フェノキシ樹脂、ポリエステル、芳香族ポリエステル、ポリウレタン、ポリカーボネート、ポリアクリル酸エステル、ポリメタクリル酸エステル、アクリル酸系共重合体、マレイン酸系重合体、シクロオレフィンコポリマー、ポリビニルアルコール、変性ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール、ポリビニルフェノール、ポリビニルピロリドン、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、デンプン、フェノール樹脂 、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、アルキド樹脂、ウレタン樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリイミド、ポリアミドおよびポリアミドイミド等が挙げられる。
第2層113B,114Bの材料としては、例えば、シリコーン系エラストマー、アクリル系エラストマー、ウレタン系エラストマー、スチレン系エラストマー、ポリエステル系エラストマー、オレフィン系エラストマー、ポリ塩化ビニル系エラストマー、天然ゴム、スチレン・ブタジエンゴム、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、クロロプレンゴム、アクリロニトリル・ブタジエンゴム、ブチルゴム、エチレン・プロピレンゴム、エチレン・プロピレン・ジエンゴム、ウレタンゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム、クロロスルホン化ポリエチレン、塩素化ポリエチレン、アクリルゴム、多硫化ゴム、エピクロルヒドリンゴム、ポリジメチルシロキサン(PDMS)、ポリ塩化ビニル、ポリ酢酸ビニル、塩化ビニル-酢酸ビニル共重合体、エチルセルロース、ポリスチレン、スチレン系共重合体、フェノキシ樹脂、ポリエステル、芳香族ポリエステル、ポリウレタン、ポリカーボネート、ポリアクリル酸エステル、ポリメタクリル酸エステル、アクリル酸系共重合体、マレイン酸系重合体、シクロオレフィンコポリマー、ポリビニルアルコール、変性ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール、ポリビニルフェノール、ポリビニルピロリドン、ヒドロキシエチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、デンプン、フェノール樹脂 、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、尿素樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、アルキド樹脂、ウレタン樹脂、ポリアリレート樹脂、ポリイミド、ポリアミドおよびポリアミドイミド等が挙げられる。
各層113A,113B,113C(,114A,114B,114C)を構成する材料は、第2層113B,114Bが第1層113A,114Aおよび第3層113C,114Cよりもヤング率の低い材料であればその組み合わせは限定されない。また、中間層113,114は、上記の高分子材料を架橋させて用いてもよい。更に、中間層113,24は、例えば紫外線吸収剤等の各種添加剤を含んで構成されていてもよい。
中間層113,114の厚さは、例えば1μm以上100μm以下であることが好ましく、より好ましくは、例えば5μm以上20μm以下である。このうち、第1層113A,114Aの厚さは、例えば0.1μm以上10μm以下であることが好ましく、第2層113B,114Bの厚さは、例えば0.01μm以上10μm以下であることが好ましい。第3層113C,114Cの厚さは、例えば0.1μm以上10μm以下であることが好ましい。
保護層115は、記録層112(ここでは、記録層112Y)の表面を保護するためのものであり、例えば、紫外線硬化性樹脂や熱硬化性樹脂を用いて形成されている。保護層115の厚さは、例えば0.1μm以上100μm以下である。
(1-2.描画装置の構成)
次に、本実施の形態に係る描画装置1について説明する。
描画装置1は、例えば、信号処理回路10、レーザ駆動回路20、光源部30、合波部40、スキャナ部50、スキャナ駆動回路60、検出部70および補正部80を備えている。
信号処理回路10は、感熱性記録媒体100の特徴や、感熱性記録媒体100へ書き込まれた条件に応じて、外部から入力された描画信号D1in、また、後述する補正部8080から入力された描画信号D2inを光源部30の各光源の波長に応じた画像信号に変換(色域変換)するものである。信号処理回路10は、例えば、スキャナ部50のスキャナ動作に同期した投影映像クロック信号を生成する。信号処理回路10は、例えば、生成した画像信号通りに光ビーム(レーザ光)が発光するような投影画像信号を生成する。信号処理回路10は、例えば、生成した投影画像信号を、レーザ駆動回路20に出力する。また、信号処理回路10は、例えば、必要に応じて、投影画像クロック信号を、レーザ駆動回路20に出力する。
レーザ駆動回路20は、例えば、各波長に応じた投影映像信号にしたがって光源部30の各光源31A,31B,31Cを駆動するものである。レーザ駆動回路20は、例えば、投影画像信号に応じた画像を描画するためにレーザ光の輝度(明暗)を制御する。レーザ駆動回路20は、例えば、光源31Aを駆動する駆動回路21Aと、光源31Bを駆動する駆動回路21Bと、光源31Cを駆動する駆動回路21Cとを有している。光源31A,31B,31Cは、例えば、近赤外域(700nm~2500nm)のレーザ光を出射する。光源31Aは、例えば、発光波長λ1のレーザ光Laを出射する半導体レーザである。光源31Bは、例えば、発光波長λ2のレーザ光Lbを出射する半導体レーザである。光源31Cは、例えば、発光波長λ3のレーザ光Lcを出射する半導体レーザである。発光波長λ1,λ2は、例えば、以下の条件1(式(1)、式(2))を満たしている。発光波長λ2,λ3は、例えば、以下の条件2(式(3)、式(4))を満たしていてもよい。
~条件1~
λa2<λ1<λa1…(1)
λa3<λ2<λa2…(2)
~条件2~
λa1-10nm<λ3<λa1+10nm…(3)
λa3<λ2<λa2…(4)
ここで、λa1は、例えば記録層112Mの吸収波長(吸収ピーク波長)であり、例えば880nmである。λa2は、後述する記録層112Cの吸収波長(吸収ピーク波長)であり、例えば790nmである。λa3は、後述する記録層112Yの吸収波長(吸収ピーク波長)であり、例えば915nmである。なお、式(3)における「±10nm」は、許容誤差範囲を意味している。発光波長λ1,λ2が上記の条件1を満たす場合、発光波長λ1は、例えば、880nmであり、発光波長λ2は、例えば、790nmである。発光波長λ1,λ2が上記の条件2を満たす場合、発光波長λ1は、例えば、950nmであり、発光波長λ2は、例えば、790nmである。
光源部30は、感熱性記録媒体100への情報の書き込みに用いる光源を有するものである。光源部30は、例えば、3つの光源31A,31B,31Cを有している。
合波部40は、例えば、2つの反射ミラー41a,41dと、2つのダイクロイックミラー41b,41cとを有するものである。光源31A,31B,31Cから出射された各レーザ光La,Lb,Lcは、例えば、コリメートレンズによってほぼ平行光(コリメート光)にされる。その後、例えば、レーザ光Laは、反射ミラー41aで反射されると共にダイクロイックミラー41bで反射される。レーザ光Lbは、ダイクロイックミラー41b,41cを透過する。レーザ光Lcは、反射ミラー41dで反射されると共にダイクロイックミラー41cで反射される。これにより、レーザ光La、レーザ光Lbおよびレーザ光Lcが合波される。合波部40は、例えば、合波により得られた合波光Lmをスキャナ部50に出力する。
スキャナ部50は、例えば、合波部40から入射された合波光Lmを、感熱性記録媒体100の表面上で線順次で走査させるものである。スキャナ部50は、例えば、2軸スキャナ51と、fθレンズ52とを有している。2軸スキャナ51は、例えば、ガルバノミラーである。fθレンズ52は、2軸スキャナ51による等速回転運動を、焦点平面(感熱性記録媒体100の表面)上を動くスポットの等速直線運動に変換する。
スキャナ駆動回路60は、例えば、信号処理回路10から入力された投影映像クロック信号に同期して、スキャナ部50を駆動するものである。また、スキャナ駆動回路60は、例えば、スキャナ部50から2軸スキャナ51等の照射角度についての信号が入力される場合には、その信号に基づいて、所望の照射角度になるようにスキャナ部50を駆動する。
検出部70は、感熱性記録媒体100へ描画された描画像を検出するものである。具体的には、検出部70では、例えば、ステップS101において第1領域A1,A2,・・・Anに描画された描画像が検出される(ステップS102)。
補正部80は、検出部70において検出された描画像の画像情報と、入力画像の画像情報とを比較して描画像と入力画像との差分を算出し、その差分に基づいて記録強度を決定するものである。具体的には、補正部80では、ステップS102において検出された第1領域A1,A2,・・・Anの描画像の画像情報と、入力画像の画像情報との差分が計算され、その差分に基づいて、第2領域B1,B2,・・・Bnへの記録強度が決定される(ステップS103)。補正部80において決定された記録強度は、描画信号D2inとして信号処理回路10へ出力される。
(1-3.感熱性記録媒体の描画方法)
次に、本実施の形態に係る感熱性記録媒体(感熱性記録媒体100)への描画方法について図1、図5、図6Aおよび図6Bを用いて説明する。
まず、感熱性記録媒体100を用意し、描画装置1にセットする。次に、信号処理回路10は、入力画像(例えば、図5に示した入力画像D1)の信号(描画信号D1in)に基づいて、駆動する光源を選択する。信号処理回路10は、描画信号D1inに基づいて選択した光源を駆動するための投影映像信号を生成する。信号処理回路10は、生成した投影画像信号をレーザ駆動回路20に出力して光源部30を制御する。これにより、例えば発光波長760nmのレーザ光La、860nmのレーザ光Lbおよび915nmのレーザ光Lcを適宜合波することにより得られた合波光Lm1が、描画装置1のセットから感熱性記録媒体100の一部の領域(第1領域にA1,A2,・・・An)に照射される。その結果、図6Aに示したように、第1領域A1,A2,・・・Anに、マゼンタ色、シアン色および黄色の混色によって、描画信号D1inに基づいた描画がなされる(ステップS101)。
次に、検出部70において第1領域A1,A2,・・・Anの描画像を検出する(ステップS102)。これによって得られた第1領域A1,A2,・・・Anの描画像の画像情報は補正部80へ出力される。なお、描画像を検出する際には、例えば、光源を点灯させてもよい。あるいは、描画装置1に外部の光を取り込むための光透過性を有する窓を設けておき、その窓から入射する外光を用いてもよい。
続いて、補正部80において、第1領域A1,A2,・・・Anの描画像の画像情報と、入力画像の画像情報とを比較して描画像と入力画像D1との差分を算出する(ステップS103)。補正部80では、その差分に基づいて、ステップS101において描画しなかった残りの領域(第2領域B1,B2,・・・Bn)への記録強度を決定する。決定された記録強度は、描画信号D2inとして信号処理回路10へ出力される。
信号処理回路10は、補正部80から入力された描画信号D2inに基づいて、駆動する光源を選択する。信号処理回路10は、描画信号D2inに基づいて選択した光源を駆動するための投影映像信号を生成する。信号処理回路10は、生成した投影画像信号をレーザ駆動回路20に出力して光源部30を制御する。これにより、例えば発光波長760nmのレーザ光La、860nmのレーザ光Lbおよび915nmのレーザ光Lcを適宜合波することにより得られた合波光Lm2が、描画装置1のセットから感熱性記録媒体100の第2領域B1,B2,・・・Bnに出射される。その結果、図6Bに示したように、第1領域A1,A2,・・・Anにそれぞれ隣接する第2領域B1,B2,・・・Bnに、マゼンタ色、シアン色および黄色の混色によって、描画信号D2inに基づいた描画がなされる(ステップS1014)。
以下に、上述した描画方法の一具体例を図7、図10および図11を用いて説明する。
図7は、入力画像D1を例えば24の区画に分け、各区画のマゼンタの諧調を表したものである。ここで、入力画像D1は255段階の濃淡データ(255諧調)で表され、マゼンタ以外のシアンおよびイエローの諧調は変化しないものとする。
本実施の形態では、例えば図7に示した入力画像D1の24の区画を縦方向にさらに2分割し、その上段を第1領域A、下段を第2領域Bとし、上述したように、まず、入力画像D1の描画信号D1inに基づいて適宜合波した合波光Lm1を、各区画の上段の第1領域A(A1,A2,・・・An)に照射する。
ところで、感熱性記録媒体への描画では、前述したように、記録装置の変動や感熱性記録媒体の設計からのずれ等により、想定していた画像から色合いがずれる場合がある。図8は、記録装置の変動の一例として、主走査方向に対するレーザ強度の変動を表したものである。図9は、感熱性記録媒体の設計からのずれの一例として、主走査方向に対する記録層の膜厚の変動を表したものである。ここで、主走査方向は、例えば図7におけるX軸方向であり、紙面左端から右端に向かって進むものとする。
図8に示したように、描画開始時のレーザ強度が低かったり、図9に示したように、描画開始点の記録層112の膜厚が薄い場合には、描画信号D1inにおいてマゼンタの諧調が65となるように設定されていたとしても、実際に当該領域に描画されるマゼンタの諧調は65よりも小さい値となる。具体的には、図6Aに示したように、描画開始点(例えば、第1領域A1のX-1(区画A1-1、以下、Xには、対応する領域番号が入るものとする))から、例えば、レーザ強度や記録層112の膜厚が設定値となる区画(例えば、第1領域A1のX-5(区画A1-5))までグラデーションが形成される。
検出部70では、第1領域A1,A2,・・・Anに描画された描画像を区画ごとに諧調として検出する。図10は、図6Aに示した第1領域A1,A2,・・・Anの描画像の各区画におけるマゼンタの諧調を表したものである。各区画におけるマゼンタの諧調は、描画開始点である左端から順に、25(例えば、区画A1-1),35(例えば、区画A1-2),45(例えば、区画A1-3),55(例えば、区画A1-4)と徐々に大きな値となり、左から5区画目(例えば、区画A1-5)で入力画像D1と同じ65諧調となっている。検出部70からは、この第1領域A1,A2,・・・Anの各区画(例えば、区画A1-1,A1-2,・・・A1-8)の諧調が、第1領域A1,A2,・・・Anの画像情報として補正部80に出力される。
補正部80では、検出部70から入力された第1領域A1,A2,・・・Anの各区画(例えば、区画A1-1,A1-2,・・・A1-8)の諧調情報と、入力画像D1の対応する区画の諧調情報とから、第1領域A1,A2,・・・Anの各区画(例えば、区画A1-1,A1-2,・・・A1-8)と入力画像D1との差分を計算する。その結果を基に、各区画(X-1,X-2,・・・X-8)において入力画像D1の諧調を得るのに必要な、第2領域B1,B2,・・・Bnの各区画(例えば、区画B1-1,B1-2,・・・B1-8)の諧調情報を算出する。
図11は、入力画像D1と同等の描画像を得るために第2領域B1,B2,・・・Bnの各区画(例えば、区画B1-1,B1-2,・・・B1-8)に求められる諧調を表したものである。例えば、図7に示したように、区画X-1における入力画像D1のマゼンタの諧調が65であり、区画X-1の上段の第1領域A(区画A1-1)のマゼンタの諧調が25であった場合、その区画の下段の第2領域B(区画B1-1)に描画される諧調は105となる。
補正部80では、さらに、上記において算出された第2領域B1,B2,・・・Bnの各区画(例えば、区画B1-1,B1-2,・・・B1-8)の諧調情報を基に、第2領域B1,B2,・・・Bnの各区画(例えば、区画B1-1,B1-2,・・・B1-8)に対する記録強度を決定する。
図12は、レーザ強度と、想定される諧調(理論諧調)および実際に描画されると想定される諧調(実諧調)との関係を表したものであり、第1領域A1,A2,・・・Anの描画像の結果から得られた設定値と、実際の描画状況とのずれを表している。例えば、諧調65を得るために、レーザ強度P1で描画したところ、実際に描画された諧調は25であった。このことから、描画装置1におけるレーザ強度と諧調との関係は、実際には、点線に相当すると推測される。よって、感熱性記録媒体100の区画X-1においてマゼンタの諧調65を得るためには、第2領域Bの区画X-1(区画B1-1)のマゼンタの諧調は105とする必要があり、マゼンタの諧調105を描画するのに必要なレーザ強度は、図12からP2であることがわかる。以上を各区画X-1,X-2,・・・X-8毎に計算し、第2領域B1,B2,・・・Bnの各区画(例えば、区画B1-1,B1-2,・・・B1-8)への描画に最適なレーザ強度を決定する。補正部80からは、この第2領域B1,B2,・・・Bnの各区画(例えば、区画B1-1,B1-2,・・・B1-8)への描画に最適なレーザ強度が描画信号D2inとして信号処理回路10に出力される。
以上を経て、信号処理回路10では、補正部80から入力された描画信号D2inに基づいて適宜合波した合波光Lm2を、各区画X-1,X-2,・・・X-8)の下段の第2領域B(B1,B2,・・・Bn)に照射する。
以上により、感熱性記録媒体100には、図2に示したように、少なくとも一部には、互いに異なる諧調の第1領域Aと第2領域Bとが交互に隣接する縞状の領域が形成される。具体的には、一の方向と直交する他の方向の直線上における隣り合う第1領域A(例えば、図2の第1領域A1のa1)と第2領域B(例えば、図2の第2領域B1のb1)との色差(Δa1-b1)が、他の方向の直線上における隣り合う第1領域(例えば、図2の第1領域A1のa1と第1領域A2のa2)の色差(Δa1-a2)よりも大きい描画像が形成される。また、第1領域A1のa1と第2領域B1のb1との色差(Δa1-b1)は、例えば、第1領域A1のa1と、同じ第1領域A1内のa1から第1領域A1の幅分一の方向(X軸方向)に離れたa3との色差(Δa1-a3)よりも大きい描画像が形成される。
なお、この第1領域Aと第2領域Bの幅をヒトの目の解像度以下(例えば、500μm以下)とすることで、感熱性記録媒体100には、入力画像D1と同等の描画像が形成される。なお、第1領域Aおよび第2領域Bの幅の下限は特にないが、例えば描画可能な幅として10μmとする。
(1-4.作用・効果)
前述したように、感熱発色性組成物および赤外線波長を吸収する光熱変換剤を含有する記録層を備えた感熱性記録媒体の開発が進められている。一例として、それぞれが、互いに異なる波長の赤外線を吸収する光熱変換剤を含む記録層を複数備え、各光熱変換剤の吸収波長に合致した赤外線レーザ光を照射することで、対応する光熱変換剤がそのレーザ光を吸収し、それを含む記録層が発色する感熱性記録媒体が提案されている。このような感熱性記録媒体では、レーザ強度を変えることで描画幅を調整し、所望の諧調を表現している。
但し、上記のような感熱性記録媒体に記録を行う場合、上述したように、記録装置の変動や感熱性記録媒体の設計からのずれ等により、想定していた画像から色合いがずれてしまうという課題がある。特に、感熱発色性組成物としてロイコ色素を用い、さらに、顕・減色剤および光熱変換剤と組み合わせることで熱により可逆的に情報の記録や消去が可能な可逆性記録媒体では、光熱変換剤等の材料の劣化によって、書き換えごとに感度が変化する。
これに対して、本実施の形態の描画方法では、感熱性記録媒体100に対して、まず、入力画像D1に基づいて、それぞれが一の方向に延伸すると共に、互いに間隙を有する第1領域A1,A2,・・・Anに描画したのち、第1領域A1,A2,・・・Anの記録状態を検出して入力画像との差分を計算し、差分から決定される記録強度で、各第1領域A1,A2,・・・Anの間の、それぞれが一の方向に延伸する第2領域B1,B2,・・・Bnに描画するようにした。これにより、記録装置の変動や媒体の設計からのずれ等による、入力画像から色合いのずれを低減することが可能となる。
上記描画方法によって描画された感熱性記録媒体100の記録層112には、上記のように、一の方向と直交する他の方向の直線上における隣り合う第1領域A(例えば、図2の第1領域A1のa1)と第2領域B(例えば、図2の第2領域B1のb1)との色差(Δa1-b1)が、他の方向の直線上における隣り合う第1領域(例えば、図2の第1領域A1のa1と第1領域A2のa2)の色差(Δa1-a2)よりも大きい描画像が形成される。
以上により、本実施の形態では、まず、感熱性記録媒体100の一部の領域(例えば、それぞれが一の方向に延伸すると共に、互いに間隙を有する第1領域A1,A2,・・・An)に、入力画像D1の描画信号D1inに基づいた描画を行ったのち、その描画像と入力画像との差分を算出し、差分から決定される記録強度で、残りの領域(例えば、各第1領域A1,A2,・・・Anの間の、それぞれが一の方向に延伸する第2領域B1,B2,・・・Bn)を描画するようにしたので、入力画像から色合いのずれが低減され、表示品位を向上させることが可能となる。
また、本実施の形態では、前述したような、実際の描画前に諧調補正用画像を出力(所謂、試し刷り)が不要となる。更に、上記のような試し刷りによって諧調補正を行う描画方法では、可逆性記録媒体のような、書き込みおよび消去の繰り返しによって感度が変化する印刷メディアに対応できないが、本実施の形態の描画方法は、レーザ描画される記録媒体全てに適用することができる。
次に、本開示の第2の実施の形態について説明する。以下では、上記第1の実施の形態と同様の構成要素については同一の符号を付し、適宜その説明を省略する。
<2.第2の実施の形態>
図13は、本開示の第2の実施の形態に係る感熱性記録媒体(感熱性記録媒体100)への描画方法の流れを表したものである。図14A~図14Cは、図13に示した描画方法を用いた感熱性記録媒体100への描画工程の一例を表したものである。図15A~図15Cは、図13に示した描画方法を用いた感熱性記録媒体100への描画工程の他の例を表したものである。本実施の形態の描画方法は、差分の計算および補正を複数回(本実施の形態では2回)行う点が上記第1の実施の形態とは異なる。
以下に、本実施の形態における感熱性記録媒体100への描画方法について図1、図14A~図14Cおよび図15A~図15Cを用いて説明する。
まず、感熱性記録媒体100を用意し、描画装置1にセットする。次に、信号処理回路10は、入力画像(例えば、図5に示した入力画像D1)の信号(描画信号D1in)に基づいて、駆動する光源を選択する。信号処理回路10は、描画信号D1inに基づいて選択した光源を駆動するための投影映像信号を生成する。信号処理回路10は、生成した投影画像信号をレーザ駆動回路20に出力して光源部30を制御する。これにより、例えば発光波長760nmのレーザ光La、860nmのレーザ光Lbおよび915nmのレーザ光Lcを適宜合波することにより得られた合波光Lm1が、描画装置1のセットから感熱性記録媒体100の一部の領域(第1領域A1,A2,・・・An)に照射される。その結果、第1領域A1,A2,・・・Anに、マゼンタ色、シアン色および黄色の混色によって、図14Aおよび図15Aに示した諧調の描画がなされる(ステップS201)。
次に、検出部70において第1領域A1,A2,・・・Anの描画像を検出する(ステップS202)。これによって得られた第1領域A1,A2,・・・Anの描画像の画像情報は補正部80へ出力される。
続いて、補正部80において、第1領域A1,A2,・・・Anの描画像の画像情報と、入力画像の画像情報とを比較して描画像と入力画像D1との差分を算出する(ステップS203)。補正部80では、その差分に基づいて、ステップS201において描画しなかった残りの領域(第2領域B1,B2,・・・Bn)への記録強度を決定する。決定された記録強度は、描画信号D2inとして信号処理回路10へ出力される。
信号処理回路10は、補正部80から入力された描画信号D2inに基づいて、駆動する光源を選択する。信号処理回路10は、描画信号D2inに基づいて選択した光源を駆動するための投影映像信号を生成する。信号処理回路10は、生成した投影画像信号をレーザ駆動回路20に出力して光源部30を制御する。これにより、例えば発光波長760nmのレーザ光La、860nmのレーザ光Lbおよび915nmのレーザ光Lcを適宜合波することにより得られた合波光Lm2が、描画装置1のセットから感熱性記録媒体100の第2領域B1,B2,・・・Bnに出射される。その結果、第1領域A1,A2,・・・Anにそれぞれ隣接する第2領域B1,B2,・・・Bnには、図14Bおよび図15Bに示したような諧調を有する描画がなされる(ステップS204)。
次に、検出部70において第1領域A1,A2,・・・Anおよび第2領域B1,B2,・・・Bnの描画像を検出する(ステップS205)。これによって得られた第1領域A1,A2,・・・Anおよび第2領域B1,B2,・・・Bnの描画像の画像情報は補正部80へ出力される。
続いて、補正部80において、第1領域A1,A2,・・・Anおよび第2領域B1,B2,・・・Bnの描画像の画像情報と、入力画像の画像情報とを比較して描画像と入力画像D1との差分を算出する(ステップS206)。補正部80では、その差分に基づいて、ステップS201およびステップS204において描画しなかった残りの領域(第3領域C1,C2,・・・Cn)への記録強度を決定する。決定された記録強度は、描画信号D3inとして信号処理回路10へ出力される。
信号処理回路10は、補正部80から入力された描画信号D3inに基づいて、駆動する光源を選択する。信号処理回路10は、描画信号D3inに基づいて選択した光源を駆動するための投影映像信号を生成する。信号処理回路10は、生成した投影画像信号をレーザ駆動回路20に出力して光源部30を制御する。これにより、例えば発光波長760nmのレーザ光La、860nmのレーザ光Lbおよび915nmのレーザ光Lcを適宜合波することにより得られた合波光Lm3が、描画装置1のセットから感熱性記録媒体100の第3領域C1,C2,・・・Cnに出射される。その結果、第1領域A1,A2,・・・Anおよび第2領域B1,B2,・・・Bnに隣接する第3領域C1,C2,・・・Cnには、所定の諧調を有する描画がなされる(ステップS207)。このとき、図14Bに示したように、第2領域B1,B2,・・・Bnへの描画で補正が完了している場合には、第3領域C1,C2,・・・Cnには、入力画像D1の諧調65で描画がなされる。図15Cに示したように、第2領域B1,B2,・・・Bnへの描画で補正が不十分であった場合には、これを補正する諧調を有する描画がなされる。
このように、描画像と入力画像との差分の計算およびその補正は、2回以上行うようにしてよい。これにより、理論諧調と実諧調に著しい差があった場合において、より諧調補正の精度を向上させることが可能となるという効果を奏する。
<3.適用例>
次に、上記第1および第2の実施の形態おいて説明した感熱性記録媒体100の適用例について説明する。ただし、以下で説明する電子機器の構成はあくまで一例であり、その構成は適宜変更可能である。上記感熱性記録媒体100は、各種の電子機器あるいは服飾品の一部に適用可能である。例えば、いわゆるウェアラブル端末として、例えば時計(腕時計)、鞄、衣服、帽子、ヘルメット、ヘッドフォン、眼鏡および靴等の服飾品の一部に適用可能である。この他、例えば、ヘッドアップディスプレイおよびヘッドマウントディスプレイ等のウェアラブルディスプレイや、ポータブル音楽プレイヤーおよび携帯型ゲーム機等の持ち運び可能なポータブルデバイス、ロボット、あるいは、冷蔵庫および洗濯機等、電子機器の種類は特に限定されない。また、電子機器や服飾品に限らず、例えば、加飾部材として、自動車の内装や外装、建造物の壁等の内装や外装、机等の家具の外装等にも適用することができる。
(適用例1)
図16Aおよび図16Bは、リライト機能付きIntegrated Circuit(IC)カードの外観を表したものである。このICカードでは、カードの表面が印字面210となっており、例えば、シート状の感熱性記録媒体100等が貼付されて構成されている。ICカードは、印字面210に感熱性記録媒体100等を配置することで、図16Aおよび図16Bに示したように、適宜、印字面に描画およびその書き換え並びに消去が可能となる。
(適用例2)
図17Aはスマートフォンの前面の外観構成を、図17Bは、図17Aに示したスマートフォンの背面の外観構成を表したものである。このスマートフォンは、例えば、表示部310および非表示部320と、筐体330とを備えている。背面側の筐体330の例えば一面には、筐体330の外装部材として、例えば感熱性記録媒体100等が設けられており、これにより、図17Bに示したように、様々な色柄を表示することができる。なお、ここでは、スマートフォンを例に挙げたが、これに限らず、例えば、ノート型パーソナルコンピュータ(PC)やタブレットPC等にも適用することができる。
(適用例3)
図18Aおよび図18Bは、鞄の外観を表したものである。この鞄は、例えば収納部410と持ち手420とを有しており、例えば、収納部410に、例えば感熱性記録媒体100が取り付けられている。収納部410には、例えば感熱性記録媒体100により、様々な文字や図柄が表示される。また、持ち手420部分に感熱性記録媒体100等が取り付けることで、様々な色柄を表示することができ、図18Aの例から図18Bの例のように、収納部410の意匠を変更することができる。ファッション用途においても有用な電子デバイスを実現可能となる。
(適用例4)
図19は、例えばアミューズメントパークにおいて、例えばアトラクションの搭乗履歴やスケジュール情報等を記録可能なリストバンドの一構成例を表したものである。このリストバンドは、ベルト部511,512と、情報記録層520とを有している。ベルト部511,512は、例えば帯形状を有し、端部(図示せず)が互いに接続可能に構成されている。情報記録層520には、例えば感熱性記録媒体100等が貼付されており、上記アトラクションの搭乗履歴MH2やスケジュール情報IS(IS1~IS3)のほか、例えば情報コードCDが記録されている。アミューズメントパークでは、入場者が、アトラクション搭乗予約スポット等の各所に設置された描画装置にリストバンドをかざすことによって上記情報を記録することができる。
搭乗履歴マークMH1は、アミューズメントパークにおいて、リストバンドを装着した入場者が搭乗したアトラクションの数を示すものである。この例では、アトラクションに搭乗するほど、多くの星形マークが搭乗履歴マークMH1として記録されるようになっている。なお、これに限定されるものではなく、例えば、入場者が搭乗したアトラクションの数によって、マークの色が変化するようにしてもよい。
スケジュール情報ISは、この例では、入場者のスケジュールを示すものである。この例では、入場者が予約したイベントや、アミューズメントパークにおいて催されるイベントを含む全てのイベントの情報がスケジュール情報IS1~IS3として記録される。具体的には、この例では、入場者が搭乗予約を行ったアトラクション名(アトラクション201)と、その搭乗予定時刻が、スケジュール情報IS1として記録されている。また、パレード等のパーク内のイベントと、その開始予定時刻が、スケジュール情報IS2として記録されている。また、入場者があらかじめ予約したレストランと、その食事予定時刻がスケジュール情報IS3として記録されている。
情報コードCDには、例えば、リストバンドを識別するための識別情報IIDや、ウェブサイト情報IWSが記録されている。
(適用例5)
図20Aは自動車の上面の外観を、図20Bは自動車の側面の外観を表したものである。本開示の感熱性記録媒体100等は、上記のように、例えば、ボンネット611、バンパー612、ルーフ613、トランクカバー614、フロントドア615、リアドア616およびリアバンパー617等の車体に設けることで各部に様々な情報や色柄を表示することができる。また、感熱性記録媒体100等は、自動車の内装、例えば、ハンドルやダッシュボード等に設けることで様々な色柄を表示することができる。
以上、第1および第2の実施の形態を挙げて本開示を説明したが、本開示は上記実施形態等で説明した態様に限定されず、種々の変形が可能である。例えば、上記実施の形態等において説明した全ての構成要素を備える必要はなく、さらに他の構成要素を含んでいてもよい。また、上述した構成要素の材料や厚さは一例であり、記載したものに限定されるものではない。
また、上記第1の実施の形態では、支持基体111上に直接記録層112(図3では記録層112M)を設けた例を示したが、例えば、支持基体111と記録層112Mとの間に、例えば中間層113と同様の構成を有する層を追加するようにしてもよい。
更に、上記第1の実施の形態では、感熱性記録媒体100として、互いに異なる色を呈する3種の記録層112(112M,112C,112Y)が中間層113,114を間に積層された例を示したが、これに限らない。例えば、それぞれマイクロカプセルに封入された、互いに異なる色を呈する、例えば3種類の呈色性化合物が混合された、単層構造での多色表示が可能な可逆性記録媒体を用いてもよい。更にまた、マイクロカプセルに限らず、例えば、繊維状の3次元立体構造物で構成した記録層を有する可逆性記録媒体を用いてもよい。ここで用いる繊維は、例えば、所望の色を呈する呈色性化合物、これに対応する顕・減色剤および光熱変換剤を含有する芯部と、この芯部を被覆すると共に、断熱材料によって構成される鞘部とから構成される所謂芯鞘構造を有することが好ましい。芯鞘構造を有し、それぞれ異なる色を呈する呈色性化合物を含む複数種類の繊維を用いて3次元立体構造物を形成することで、多色表示が可能な可逆性記録媒体を作製することができる。
また、上記実施の形態等では、感熱性記録媒体として可逆的に情報の記録や消去が可能な感熱性記録媒体100を例に示したが、本技術は、可逆的に情報の記録や消去が可能な記録媒体に限定されず、非接触でレーザ描画される記録媒体全てに適用することができる。
なお、本開示は以下のような構成も取ることができる。以下の構成の本技術によれば、ロイコ色素および赤外領域の波長を吸収して発熱する光熱変換剤を含む記録層を備えた感熱性記録媒体に対して、入力画像に基づいて一の方向に延伸すると共に、互いに間隙を有する複数の第1領域に描画したのち、複数の第1領域の記録状態を検出して入力画像との差分を計算し、差分から決定される記録強度で、複数の第1領域のそれぞれの間隙の、一の方向に延伸する第2領域に描画する。よって、記録装置の変動や媒体の設計からのずれ等による、入力画像から色合いのずれが低減され、表示品位を向上させることが可能となる。これにより、感熱性記録媒体には、一の方向と直交する他の方向の直線上における隣り合う第1領域と第2領域との第1の色差が、他の方向の直線上における隣り合う第1領域の第2の色差よりも大きい画像が描画される。なお、ここに記載された効果は必ずしも限定されるものではなく、本開示中に記載されたいずれの効果であってもよい。
(1)
ロイコ色素および赤外領域の波長を吸収して発熱する光熱変換剤を含む記録層を備えた感熱性記録媒体に対して、
入力画像情報に基づいて、それぞれが一の方向に延伸すると共に、互いに間隙を有する複数の第1領域に描画したのち、
前記複数の第1領域の記録状態を検出して前記入力画像情報との差分を計算し、前記差分から決定される記録強度で、前記複数の第1領域のそれぞれの間隙の、それぞれが前記一の方向に延伸する複数の第2領域に描画する
描画方法。
(2)
光ビームを用いて前記複数の第1領域および前記複数の第2領域に描画する、前記(1)に記載の描画方法。
(3)
前記光ビームの出力によって前記記録強度を調整する、前記(2)に記載の描画方法。
(4)
前記複数の第2領域に描画したのち、
前記複数の第1領域および前記複数の第2領域の記録状態を検出して前記入力画像情報との差分を計算し、前記差分から決定される記録強度によって、前記複数の第1領域と前記複数の第2領域とのそれぞれの間の、それぞれが前記一の方向に延伸する複数の第3領域に描画する、前記(1)乃至(3)のうちのいずれかに記載の描画方法。
(5
ビームを出射する光源部と、
前記光源部から出射された前記光ビームをロイコ色素および赤外領域の波長を吸収して発熱する光熱変換剤を含む記録層において、それぞれが一の方向に延伸すると共に、互いに間隙を有する複数の第1領域と、前記複数の第1領域のそれぞれの間隙の、それぞれが前記一の方向に延伸する複数の第2領域とで走査することにより描画するスキャナ部と、
前記記録層の記録状態を検出する検出部と、
前記検出部の結果に基づいて記録強度を決定する補正部とを備え、
前記スキャナ部は、入力画像情報に基づいて、前記複数の第1領域で走査し、
前記検出部は、前記スキャナ部によって描画された前記複数の第1領域の記録状態を検出すると共に、前記複数の第1領域の記録状態を前記複数の第1領域の画像情報として前記補正部に出力し、
前記補正部は、前記検出部から入力された前記複数の第1領域の画像情報と前記入力画像情報との差分を算出し、前記差分に基づいて、前記複数の第2領域に描画する記録強度を決定し、
前記スキャナ部は、前記補正部で決定された記録強度を用いて前記複数の第2領域で走査する
描画装置。
本出願は、日本国特許庁において2018年9月11日に出願された日本特許出願番号2018-170076号を基礎として優先権を主張するものであり、この出願の全ての内容を参照によって本出願に援用する。
当業者であれば、設計上の要件や他の要因に応じて、種々の修正、コンビネーション、サブコンビネーション、および変更を想到し得るが、それらは添付の請求の範囲やその均等物の範囲に含まれるものであることが理解される。

Claims (5)

  1. ロイコ色素および赤外領域の波長を吸収して発熱する光熱変換剤を含む記録層を備えた感熱性記録媒体に対して、
    入力画像情報に基づいて、それぞれが一の方向に延伸すると共に、互いに間隙を有する複数の第1領域に描画したのち、
    前記複数の第1領域の記録状態を検出して前記入力画像情報との差分を計算し、前記差分から決定される記録強度で、前記複数の第1領域のそれぞれの間隙の、それぞれが前記一の方向に延伸する複数の第2領域に描画する
    描画方法。
  2. 光ビームを用いて前記複数の第1領域および前記複数の第2領域に描画する、請求項1に記載の描画方法。
  3. 前記光ビームの出力によって前記記録強度を調整する、請求項2に記載の描画方法。
  4. 前記複数の第2領域に描画したのち、
    前記複数の第1領域および前記複数の第2領域の記録状態を検出して前記入力画像情報との差分を計算し、前記差分から決定される記録強度によって、前記複数の第1領域と前記複数の第2領域とのそれぞれの間の、それぞれが前記一の方向に延伸する複数の第3領域に描画する、請求項1に記載の描画方法。
  5. 光ビームを出射する光源部と、
    前記光源部から出射された前記光ビームをロイコ色素および赤外領域の波長を吸収して発熱する光熱変換剤を含む記録層において、それぞれが一の方向に延伸すると共に、互いに間隙を有する複数の第1領域と、前記複数の第1領域のそれぞれの間隙の、それぞれが前記一の方向に延伸する複数の第2領域とで走査することにより描画するスキャナ部と、
    前記記録層の記録状態を検出する検出部と、
    前記検出部の結果に基づいて記録強度を決定する補正部とを備え、
    前記スキャナ部は、入力画像情報に基づいて、前記複数の第1領域で走査し、
    前記検出部は、前記スキャナ部によって描画された前記複数の第1領域の記録状態を検出すると共に、前記複数の第1領域の記録状態を前記複数の第1領域の画像情報として前記補正部に出力し、
    前記補正部は、前記検出部から入力された前記複数の第1領域の画像情報と前記入力画像情報との差分を算出し、前記差分に基づいて、前記複数の第2領域に描画する記録強度を決定し、
    前記スキャナ部は、前記補正部で決定された記録強度を用いて前記複数の第2領域で走査する
    描画装置。
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