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公開番号2021079562
公報種別公開特許公報(A)
公開日20210527
出願番号2019206477
出願日20191114
発明の名称記録媒体
出願人株式会社東芝,東芝インフラシステムズ株式会社
代理人特許業務法人酒井国際特許事務所
主分類B41M 5/46 20060101AFI20210430BHJP(印刷;線画機;タイプライター;スタンプ)
要約【課題】スポット径の形状やサイズの影響されずに発熱点のサイズを安定させ、高品質な描画を行う。
【解決手段】実施形態の記録媒体は、基材と、前記基材上に積層され、可視光を透過するとともに、所定の波長の記録光を吸収して光熱変換を行う光熱変換層と、可視光及び記録光を透過するとともに、前記光熱変換層により変換された熱により発色する第1発色層と、を備え、光熱変換層は、平面視した場合に、記録光を吸収して光熱変換を行う光熱変換領域と、記録光を透過して前記光熱変換に関与しない非光熱変換領域と、を備える。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項1】
基材と、
前記基材の上に積層され、可視光を透過するとともに、所定の波長の記録光を吸収して光熱変換を行う光熱変換層と
前記可視光及び前記記録光を透過するとともに、前記光熱変換層により変換された熱により発色する第1発色層と、
を備え、
前記光熱変換層は、平面視した場合に、前記記録光を吸収して前記光熱変換を行う光熱変換領域と、
前記記録光を透過して前記光熱変換に関与しない非光熱変換領域と、を備えた、
記録媒体。
続きを表示(約 680 文字)【請求項2】
前記光熱変換層は、分散配置された複数の前記光熱変換領域と、
少なくとも一つの前記非光熱変換領域と、
を備えている、
請求項1記載の記録媒体。
【請求項3】
前記光熱変換領域の大きさは、生成画像の解像度に基づいて定められている、
請求項1または請求項2記載の記録媒体。
【請求項4】
前記第1発色層を複数備え、
複数の前記第1発色層は、伝熱量を調整するための中間層を介して互いに離間して形成されるとともに、互いに発色閾値温度が異なっている、
請求項1乃至請求項3のいずれか一項記載の記録媒体。
【請求項5】
複数の前記第1発色層は、より発色閾値温度が低い前記第1発色層が、前記光熱変換層から離間した位置に配置されている、
請求項4記載の記録媒体。
【請求項6】
前記基材の上に積層され、前記記録光を吸収して発色する第2発色層を備えた、
請求項1乃至請求項5のいずれか一項記載の記録媒体。
【請求項7】
前記第1発色層は、カラー記録層を形成し、
前記第2発色層は、モノクロ記録層を形成している、
請求項6記載の記録媒体。
【請求項8】
前記第1発色層は、カラー記録層を形成し、
前記第1発色層を少なくとも3層以上備え、前記第1発色層全体としてフルカラー記録層を形成し、
前記第2発色層は、モノクロ記録層を形成している、
請求項6記載の記録媒体。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本発明の実施形態は、記録媒体に関する。
続きを表示(約 5,600 文字)【背景技術】
【0002】
従来、媒体内部の変色を用いてフルカラー記録可能な媒体で、記録にレーザを用いた従来の手法には、大きく分けて以下の二つが知られている。
一つ目は、閾値温度の異なる三原色の発色層を積層した媒体に対し、レーザでエネルギーを与えて三原色の発色層を選択的に発色させるものである(例えば、特許文献1、特許文献2参照)。
二つ目は、三原色を担う各層が互いに異なる波長に吸収特性を持ち、各色を記録するために三種類の波長のレーザを用いる手法である(例えば、特許文献3、特許文献4参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
特開2005−138558号公報
特許第3509246号公報
特許第4411394号公報
特許第4091423号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ところで、従来、光記録媒体における光熱変換層は面全体に均一に塗布されていた。このため、光を照射した際の発熱点の大きさは照射された光のスポット径に依存していた。レーザーマーキング装置のように、ミラーを使って光を走査する場合には、光軸の中心から外れるとスポットは楕円化しスポット径が大きくなる。
一般的には、集光レンズにf-θレンズを用いることで、平面内でのスポット径を端部、中央部で極力小さくする手法が取られる。しかしながら、この手法もスポット径の変動を完全に除去するものではない。
したがって、媒体での発熱点のサイズもスポット径に伴って大きくなり、形成される画点が変化してしまう問題があった。
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、スポット径の形状やサイズの影響されずに発熱点のサイズを安定させ、高品質な描画を行うことが可能な記録媒体を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0005】
実施形態の記録媒体は、基材と、前記基材上に積層され、可視光を透過するとともに、所定の波長の記録光を吸収して光熱変換を行う光熱変換層と、可視光及び記録光を透過するとともに、前記光熱変換層により変換された熱により発色する第1発色層と、を備え、光熱変換層は、平面視した場合に、記録光を吸収して光熱変換を行う光熱変換領域と、記録光を透過して前記光熱変換に関与しない非光熱変換領域と、を備える。
【図面の簡単な説明】
【0006】
図1は、第1実施形態の記録媒体(偽変造防止媒体)の情報記録がなされた状態における外観正面図である。
図2は、第1実施形態の記録媒体の構成例の断面図である。
図3は、発色層群の説明図である。
図4は、記録したドット形状の説明図である。
図5は、光熱変換層を構成する光熱変換材料の光吸収特性の一例の説明図である。
図6は、光熱変換層の形成パターンの第1例の説明図である。
図7は、変調パターンの一例の説明図である。
図8は、光熱変換領域の形状の一例の説明図である。
図9は、第1実施形態のレーザ記録装置の概要構成ブロック図である。
図10は、レーザ記録装置の動作処理フローチャートである。
図11は、高温感熱発色層を単独で発色させる場合におけるレーザ光のエネルギーと照射時間との関係を説明する図である。
図12は、高温感熱発色層の発色制御温度の説明図である。
図13は、中温感熱発色層を単独で発色させる場合におけるレーザ光のエネルギーと照射時間との関係を説明する図である。
図14は、中温感熱発色層の発色制御温度の説明図である。
図15は、低温感熱発色層を単独で発色させる場合におけるレーザ光のエネルギーと照射時間との関係を説明する図である。
図16は、低温感熱発色層の発色制御温度の説明図である。
図17は、高温感熱発色層及び中温感熱発色層を並行して発色させる場合におけるレーザ光のエネルギーと照射時間との関係を説明する図である。
図18は、中温感熱発色層及び低温感熱発色層を並行して発色させる場合におけるレーザ光のエネルギーと照射時間との関係を説明する図である。
図19は、高温感熱発色層、中温感熱発色層及び低温感熱発色層を並行して発色させる場合におけるレーザ光のエネルギーと照射時間との関係を説明する図である。
図20は、第2実施形態の記録媒体の構成例の断面図である。
図21は、第2実施形態の発色群層の断面図である。
図22は、第2実施形態の変形例の発色群層の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0007】
以下図面を参照して、実施形態について詳細に説明する。
[1]第1実施形態
まず、第1実施形態の記録媒体について説明する。
図1は、第1実施形態の記録媒体(偽変造防止媒体)の情報記録がなされた状態における外観正面図である。
【0008】
図1(A)は、概観正面図、図1(B)は、フルカラー画像形成領域の拡大図である。
この場合において、記録媒体に情報記録がなされた状態で、当該記録媒体は、例えば、本人照合を行うための識別証(ID証)として機能することとなる。
【0009】
情報記録がなされた記録媒体10は、図1(A)に示すように、大別すると、証明写真等のフルカラー画像を記録するフルカラー画像形成領域11と、フルカラー画像形成領域11の周囲に接する画像形成領域として形成され、ID情報、氏名、発行日などの特定情報がモノクロで記録されたモノクロ画像形成領域12と、を備えている。
【0010】
図1(A)においては、記録媒体10において、フルカラー画像形成領域11を除く他の全ての領域をモノクロ画像形成領域12としていたが、フルカラー画像形成領域11及びモノクロ画像形成領域12以外の領域が存在していてもよい。
【0011】
また図1(A)においては、フルカラー画像形成領域11とモノクロ画像形成領域12を接するように構成していたが、分離して配置してもよいし、いずれか一方あるいは双方を複数配置するようにしてもよい。
【0012】
また、図1(B)の拡大図に示すように、フルカラー画像形成領域11は、平面視した場合に、記録光を吸収して光熱変換が行われる光熱変換領域(詳細は、後述)に対応する発色領域(図1(B)中、黒色領域として表示)と、記録光を透過して光熱変換に関与しない非光熱変換領域(詳細は、後述)に対応する非発色領域(図1(B)中、白色領域として表示)とを備えている。
【0013】
図2は、第1実施形態の記録媒体の構成例の断面図である。
記録媒体10は、図2に示すように、樹脂、金属、紙等の基材101上に、発色層群102及びモノクロ発色層121が積層、形成されている。
発色層群102及びモノクロ発色層121の上には、接着層103を介して、保護/機能層104が積層、形成されている。
【0014】
上記構成において、基材101は、発色層群102、モノクロ発色層121、接着層103及び保護/機能層104を保持する。
また、図2の例では、モノクロ発色層121は、印刷等により、基材101上に直接積層され、発色層群102は、モノクロ発色層121の非形成領域内に接着などにより後工程で形成される。
【0015】
図3は、発色層群の説明図である。
図3(A)は、発色層群102の断面図である。
発色層群102は、基材101側から保護/機能層104に向かって、接着層1020、光熱変換層1021、高温感熱発色層1022、中間層1023、中温感熱発色層1024、中間層1025、低温感熱発色層1026及び透明基材1027が積層されて、形成されている。
【0016】
ここで、高温感熱発色層1022、中温感熱発色層1024及び低温感熱発色層1026は、それぞれ画像記録がなされる感熱記録層として機能している。
また、中間層1023及び中間層1025は、伝熱量を調整し、各感熱記録層間の伝熱を抑制する断熱層として機能している。
【0017】
上記構成において、基材101の厚みは、例えば、100μmとされ、その熱伝導率比は、0.01〜5.00W/m/Kとされる。
【0018】
接着層1020は、基材101と発色層群102を所定位置に保持する層である。接着層1020の厚みは、例えば、0.5〜100μmとされ、その熱伝導率比は、0.01〜50W/m/Kとされる。
【0019】
図3(B)は、光熱変換層1021の平面図である。
光熱変換層1021は、平面視した場合に、記録光を吸収して光熱変換を行う光熱変換材料が塗布された光熱変換領域1021Aと、光熱変換を行う光熱変換材料が塗布されておらず、記録光を透過する非光熱変換材料が塗布された光熱変換に関与しない非光熱変換領域と1021Bと、を備えている。
【0020】
発色層群102を構成している光熱変換層1021の光熱変換領域1021Aは、所定波長の記録光(記録レーザ光)を吸収して光/熱変換を行って高温感熱発色層1022、中温感熱発色層1024及び低温感熱発色層1026のうち、少なくともいずれかの感熱発色層を発色させるに際し、発色のための熱を生成し、伝達する領域である。
【0021】
ここで、光熱変換層1021の厚みは、例えば、0.5〜30μmとされ、その熱伝導率比は、0.01〜1W/m/Kとされる。
【0022】
また、光熱変換層1021の積層位置は、高温感熱発色層1022における光熱変換層1021の光入射面から光熱変換層1021に近い面との距離が、中温感熱発色層1024及び低温感熱発色層1026の光熱変換層1021に近い面との距離よりも相対的に近く配置すれば良く、表面からの積層順は上記以外の制限はない。
【0023】
また、光熱変換材料の塗布パターン、すなわち、光熱変換領域1021A及び非光熱変換領域1021Bの形成パターンは、光熱変換領域1021Aの隣り合う領域が互いに線接触しないよう配置する。これは、照射する光のスポット形状やサイズの影響を、光熱変換領域1021A及び非光熱変換領域1021Bの形成パターンで制限するために必要だからである。
【0024】
このように、光熱変換領域1021A及び非光熱変換領域1021Bの形成パターンを微細なパターンで形成することにより、光のスポット形状やサイズによらず、発熱点の形状を安定化しより高品質な描画を実現することができる。
【0025】
図4は、記録したドット形状の説明図である。
図4は、レーザヘッド20から照射された記録光が照射エリア端部に向かって入射するビーム21と光軸中心に向かって入射したビーム22とが光記録媒体10に入射した際のスポット形状を、光熱変換材が均一に塗布された従来の記録媒体10P(図4(B)参照)と、実施形態の光熱変換材を微細なパターンで形成した記録媒体10(図4(A)参照)で比較したものである。
【0026】
通常、端部に入射した光はスポット形状24で示すように楕円化し、中心に入射した光のスポット形状25で示すように円形を保つ。
この時、光熱変換材料が均一に塗布された従来の記録媒体10Pでは、スポット形状に倣ってドット形状241やドット形状251のように発熱点の位置によりドット形状が変化する。
【0027】
一方、本実施形態のように、光熱変換層1021において、光熱変換領域1021A及び非光熱変換領域1021Bの形成パターンを微細なパターンで形成した記録媒体10においては、スポット形状が変化しても、ドット形状242及びドット形状252に示すように、ドット形状は変化しない。このため、より高品質な画像を描画することができるのである。
【0028】
高温感熱発色層1022は、その温度が第1閾値温度T1以上となると発色する感熱材料としての示温材料を含む層である。
ここで、高温感熱発色層1022の厚みは、例えば、0.5〜30μmとされ、その熱伝導率比は、0.01〜1W/m/Kとされる。
【0029】
中間層1023は、高温感熱発色層1022の発色時に熱的障壁を与え、高温感熱発色層1022側からの中温感熱発色層1024及び低温感熱発色層1026への伝熱を抑制する層である。
ここで、中間層1023の厚みは、例えば、7〜100μmとされ、その熱伝導率比は、0.01〜50W/m/Kとされる。
【0030】
中温感熱発色層1024は、その温度が第2閾値温度T2(<T1)以上となると発色する感熱材料としての示温材料を含む層である。
ここで、中温感熱発色層1024の厚みは、例えば、1〜10μmとされ、その熱伝導率比は、0.1〜10W/m/Kとされる。
(【0031】以降は省略されています)

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