レーザー消去装置及びレーザー消去方法
【課題】本発明は、簡素な構成でありながら、短いタクトタイムでレーザーを用いて非接触で可逆性感熱記録媒体への記録・消去を行うことができるレーザー消去装置及びレーザー消去方法を提供することを目的とする。
【解決手段】温度に依存して色調が可逆的に変化する熱可逆記録媒体１０１が所定の移動速度で移動しているときに、前記熱可逆記録媒体にレーザービームＬを照射し、前記熱可逆記録媒体の表示情報を消去するレーザー消去装置８０であって、
前記レーザービームを、前記熱可逆媒体の移動方向と同じ方向に、前記所定の移動速度よりも小さい所定の走査速度で走査させ、前記表示情報を消去するレーザー走査手段を有することを特徴とする。
【解決手段】温度に依存して色調が可逆的に変化する熱可逆記録媒体１０１が所定の移動速度で移動しているときに、前記熱可逆記録媒体にレーザービームＬを照射し、前記熱可逆記録媒体の表示情報を消去するレーザー消去装置８０であって、
前記レーザービームを、前記熱可逆媒体の移動方向と同じ方向に、前記所定の移動速度よりも小さい所定の走査速度で走査させ、前記表示情報を消去するレーザー走査手段を有することを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザー消去装置及びレーザー消去方法に関し、特に、温度に依存して色調が可逆的に変化する熱可逆記録媒体にレーザービームを照射し、熱可逆記録媒体の表示情報を消去するレーザー消去装置及びレーザー消去方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、省資源及び環境保護の観点から、熱で発色及び消色する可逆性感熱記録媒体を、コンベア式物流システムの搬送容器用ラベルとして応用した記録情報更新装置及び記録情報更新方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、特許文献１に記載の記録情報更新装置及び記録情報更新方法においては、サーマルヘッドをラベルに密着させて書き込みを行うが、サーマルヘッドを可逆性感熱記録媒体に密着させることが困難であるため、レーザーを用いて非接触で記録・消去を行う装置又は方法が多数開発されている（例えば、特許文献２、３参照）。
【０００４】
特許文献２には、停止させた可逆性感熱記録媒体に対し、１台のレーザー装置でレーザーを偏向させ、スキャンすることで記録と消去を行う記録情報更新装置が記載されている。また、特許文献３には、固定されたレーザーに対し、可逆性感熱記録媒体を移動させてスキャンすることで、記録と消去を行う記録消去装置が記載されている。
【０００５】
このように、レーザーを用いることにより、可逆性感熱記録媒体に非接触で記録と消去を行うことができ、可逆性感熱記録媒体をコンベア式物流システムの搬送容器用ラベルとして利用することができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献２に記載の構成のように、１台のレーザー装置でレーザーを偏向させてスキャンし、記録と消去の両方を行う記録情報更新装置では、記録と消去を交互に行うため、タクトタイムが長くなるという問題があった。
【０００７】
また、レーザー装置を２台設け、消去と記録を別のレーザー装置で行ったとしても、消去は記録よりも多くのエネルギーが必要となるため、記録時間に比較して消去時間が遅いという問題があった。
【０００８】
また、可逆性感熱記録媒体を停止させ、レーザーを偏向させてスキャンする方法を採ったとしても、搬送容器の移動停止に時間を取られ、タクトタイムの中で消去に割り当てられる時間が少なくなるという問題があった。
【０００９】
また、特許文献３に記載の構成のように、レーザーを固定し、可逆性感熱記録媒体を移動させてスキャンする記録消去装置においては、搬送容器幅に対して可逆性感熱記録媒体の幅が小さいと、タクトタイムの中で消去に割り当てられる時間が少なくなるという問題があった。
【００１０】
そこで、本発明は、簡素な構成でありながら、短いタクトタイムでレーザーを用いて非接触で可逆性感熱記録媒体への記録・消去を行うことができるレーザー消去装置及びレーザー消去方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するため、第１の発明に係るレーザー消去装置は、温度に依存して色調が可逆的に変化する熱可逆記録媒体が所定の移動速度で移動しているときに、前記熱可逆記録媒体にレーザービームを照射し、前記熱可逆記録媒体の表示情報を消去するレーザー消去装置であって、
前記レーザービームを、前記熱可逆媒体の移動方向と同じ方向に、前記所定の移動速度よりも小さい所定の走査速度で走査させ、前記表示情報を消去するレーザー走査手段を有することを特徴とする。
【００１２】
これにより、消去時間を長くすることができ、搬送を止めることなく熱可逆記録媒体の表示情報の消去を行うことができる。
【００１３】
第２の発明は、第１の発明に係るレーザー消去装置において、
前記レーザービームの走査長は、前記熱可逆記録媒体の幅の長さよりも長いことを特徴とする。
【００１４】
これにより、実質的な走査長を熱可逆記録媒体の幅よりも長くすることができ、十分なレーザー照射量を確保することができる。
【００１５】
第３の発明は、第１又は第２の発明に係るレーザー消去装置において、
前記レーザー走査手段は、前記レーザービームを偏向させる偏向手段と、
該偏向手段を駆動する駆動手段と、
前記熱可逆記録媒体の前記所定の移動速度に基づいて、前記レーザービームの走査速度を設定する速度設定手段と、を含むことを特徴とする。
【００１６】
これにより、レーザービームの走査速度の設定を容易に行うことができ、種々の消去状況に対応することができる。
【００１７】
第４の発明は、第３の発明に係るレーザー消去装置において、
移動中の前記熱可逆記録媒体の移動速度を検出する移動速度検出手段を更に有し、
前記速度設定手段は、前記移動速度検出手段により検出された前記移動速度に基づいて、前記走査速度を補正して設定することを特徴とする。
【００１８】
これにより、熱可逆記録媒体の移動速度に微妙な速度変化があった場合であっても、適切なレーザービームの走査速度を設定することができる。
【００１９】
第５の発明は、第４の発明に係るレーザー消去装置において、
前記レーザービームのレーザーパワーを、補正された前記走査速度に応じて設定するレーザー設定手段を更に有することを特徴とする。
【００２０】
これにより、走査速度が速く設定された場合にはレーザービームのレーザーパワーを上げ、照射される累積エネルギーを一定にする等行うことができ、走査速度が変化しても熱可逆記録媒体に与えるエネルギーを一定とさせ、常に適切な条件で表示情報の消去を行うことができる。
【００２１】
第６の発明に係るレーザー消去方法は、温度に依存して色調が可逆的に変化する熱可逆記録媒体が所定の移動速度で移動しているときに、前記熱可逆記録媒体にレーザービームを照射し、前記熱可逆記録媒体の表示情報を消去するレーザー消去方法であって、
前記熱可逆記録媒体の前記所定の移動速度よりも遅い速度で前記レーザービームの走査速度を設定する工程と、
前記熱可逆記録媒体の移動方向と同じ方向に、設定された前記走査速度で前記レーザービームを走査させ、前記熱可逆記録媒体の前記表示情報を消去する工程と、を有することを特徴とする。
【００２２】
第７の発明は、第６の発明に係るレーザー消去方法において、
前記レーザービームの走査長は、前記熱可逆記録媒体の幅の長さよりも長いことを特徴とする。
【００２３】
第８の発明は、第６又は第７の発明に係るレーザー消去方法において、
移動中の前記熱可逆記録媒体の移動速度を検出する工程と、
検出された前記移動速度に基づいて、前記レーザービームの前記走査速度を補正して設定する工程と、を更に有することを特徴とする。
【００２４】
第９の発明は、第８の発明に係るレーザー消去方法において、
前記レーザービームのレーザーパワーを、補正された前記走査速度に応じて設定することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、レーザービームを用いて熱可逆記録媒体の表示情報を消去するときのタクトタイムを短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本実施例に係るレーザー消去装置を使用したコンベアシステムの一例の全体構成を示した図である。
【図２】本発明の実施例に係るレーザー消去装置８０の一例を示した構成図である。
【図３】本実施例に係るレーザー消去装置の消去動作の説明図である。図３（Ａ）は、消去開始点における消去動作の一例を示した図である。図３（Ｂ）は、消去中間点における消去動作の一例を示した図である。図３（Ｃ）は、消去終了点における消去動作の一例を示した図である。
【図４】比較例として従来の第１のレーザー消去装置による消去動作を示した図である。図４（Ａ）は、消去開始点における消去動作を示した図である。図４（Ｂ）は、消去中間点における消去動作を示した図である。図４（Ｃ）は、消去終了点における消去動作を示した図である。
【図５】比較例として従来の第２のレーザー消去装置による消去動作を示した図である。図５（Ａ）は、消去開始点における消去動作を示した図である。図５（Ｂ）は、消去中間点における消去動作を示した図である。図５（Ｃ）は、消去終了点における消去動作を示した図である。
【図６】本実施例に係るレーザー消去装置を用いたレーザー消去方法の動作フローを示した図である。
【図７】熱可逆記録媒体を用いた発色と消色についての説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、図面を参照して、本発明を実施するための形態の説明を行う。
【００２８】
図１は、本発明の実施例に係るレーザー消去装置を使用したコンベアシステムの一例の全体構成を示した図である。図１において、本実施例に係るコンベアシステムは、ローラーコンベア１０と、ベルトコンベア１２と、エンコーダ１５と、センサ２０〜２２と、ストッパ３０〜３２と、レーザー消去手段６０と、システム制御装置７０と、レーザー書き込み装置９０とを有する。なお、レーザー消去手段６０とシステム制御装置７０で、本実施例に係るレーザー消去装置８０を構成する。
【００２９】
また、図１においては、関連構成要素として、搬送対象となるコンテナ１００が示されている。コンテナ１００の側面には、本実施例に係るレーザー消去装置８０の消去の対象となるリライタブルラベル１０１が貼られている。リライタブルラベル１０１は、加熱により印字とその消去が可能な熱可逆記録媒体から構成されており、既に描かれた表示情報の消去と更なる印字が可能に構成されている。なお、図１においては、リライタブルラベル１０１に、「ＡＢＣ」の文字からなる情報が印字されている。
【００３０】
ローラーコンベア１０及びベルトコンベア１２は、コンテナ１００を移動させて搬送するための搬送手段である。ローラーコンベア１０は、複数のローラー１１が所定間隔で平行に配置され、ローラーの回転方向に列をなし、全体としてライン状に構成される。ローラーコンベア１０は、各ローラー１１を高速回転させることにより、コンテナ１００を高速に移動させることが可能である。また、短い単位でローラー１１の停止や速度を調整でき、ライン上のコンテナ１００を個々に動作制御することができる。レーザー消去手段６０が配置されている以外の箇所には、ローラーコンベア１０が使用されている。
【００３１】
一方、ベルトコンベア１２は、複数のローラー１１を巻回するようにベルト１３が設けられている。ベルト１３が巻かれているため、ローラーコンベア１０より高速回転はできないが、ベルト１３とコンテナ１００の摩擦力が高いため、総てのコンテナ１００を安定に保持して一定速度で移動させることができる。レーザー消去手段６０によりリライタブルラベル１０１の表面の表示情報の消去を行う場合には、レーザービームＬをリライタブルラベル１０１に安定して照射するために、リライタブルラベル１０１を安定した一定の速度で移動させる必要がある。よって、レーザー消去手段６０の位置には、ベルトコンベア１２が設けられている。
【００３２】
エンコーダ１５は、コンテナ１００、つまりリライタブルラベル１０１の移動速度を検出するための速度検出手段である。ベルトコンベア１２を用いた場合には、コンテナ１００の移動速度が安定し、ほぼローラー１１の回転速度に比例した速度で移動する。よって、エンコーダ１５により、ローラー１１の回転速度を検出できれば、リライタブルラベル１０１の移動速度を検出することができる。
【００３３】
センサ２０〜２２は、コンテナ１００が存在することを検知するための検知手段である。例えば、光を照射し、反射光を検出したらコンテナ１００がセンサ２０〜２２の前に存在することを検知する構成であってもよい。
【００３４】
ストッパ３０〜３２は、コンテナ１００を所定位置に停止させておくための手段である。センサ２０〜２２でコンテナ１００の存在が検知されたら、ストッパ３０〜３２がコンテナ１００を挟むことにより、コンテナ１００を固定して停止させることができる。なお、ストッパ３０〜３２は種々の構成とすることができ、例えば、ローラー１１の間から板状のストッパ３０〜３２が上方に突き出て容器を停止させるような構成であってもよい。
【００３５】
レーザー消去手段６０は、レーザーをリライタブルラベル１０１に照射して、既に書かれている情報を非接触で消去するための手段である。よって、レーザー消去手段６０は、レーザー光源等を含むレーザー光学系を備えている。レーザー消去手段６０から発射されるレーザービームＬは、図１に示すように縦長の形状であり、リライタブルラベル１０１の表示情報よりも縦長になるように構成されている。レーザー消去手段６０は、ベルトコンベア１２の横に設置され、コンテナ１００が一定速度で移動している状態で消去を行う。なお、レーザー消去手段６０は、システム制御装置７０により駆動制御される。よって、レーザー光源を有するレーザー消去手段６０と、システム制御装置７０のレーザー消去手段６０を制御する部分で、本実施例に係るレーザー消去装置８０の全体を構成する。
【００３６】
システム制御装置７０は、コンベアシステム全体を制御する装置であり、各装置や部品と接続されている。各装置及び部品は、システム制御装置７０の指示により動作する。レーザー消去手段６０も、システム制御装置７０により制御される。
【００３７】
レーザー書き込み装置９０は、リライタブルラベル１０１にレーザービームＬＷを照射し、非接触で印字を行うための装置である。レーザー書き込み装置９０は、一筆書きで文字等を描画するため、レーザー消去手段６０とは異なり、丸くスポット的に照射できるビーム形状となっている。レーザー書き込み装置９０は、ローラーコンベア１０の横に配置され、コンテナ１００が停止している状態で印字を行う。
【００３８】
次に、本実施例に係るコンベアシステムの動作を説明する。コンテナ１００は、図１において左上から右下に向かって流れる。コンベアラインの左上から投入されたコンテナ１００は、センサ２０とストッパ３０によりベルトコンベア１２の手前で一時停止する。そして、前にあるコンテナ１００がセンサ２１を通過した所で、ストッパ２０が開放され、ベルトコンベア１２上に移動する。これは、ベルトコンベア１２を流れるコンテナ１００の間隔等を調整するための一時停止であり、レーザー消去手段６０が確実に動作できるようにするためである。ベルト１３に載ったコンテナ１００は、レーザー消去手段６０の前を、所定の速度で通過する。システム制御装置７０は、センサ２１で消去対象のコンテナ１００が所定の位置に到達したことを検出し、レーザー消去手段６０に消去開始の信号を出力する。レーザー消去手段６０は、システム制御装置７０から消去開始の信号を受け取り、レーザービームＬを所定のパワーでリラタブルラベル１０１に照射しながら、所定の速度で所定の時間、コンテナ１００が移動する方向と同じ方向にレーザーを走査させる。このレーザービームＬを走査させる動作により、既に印字された情報が消去される。
【００３９】
リライタブルラベル１０１の表示情報が消去されたコンテナ１００は、続くローラーコンベア１０に移動し、センサ２２とストッパ３１により、レーザー書き込み装置９０の手前で一時停止する。これは、印字している最中のコンテナ１００に衝突し、印字が乱れることを防止するためである。印字を終えた前のコンテナ１００が移動すると、ストッパ３１が開放され、レーザー書き込み装置９０の前へと移動する。システム制御装置７０は、センサ２３が印字対象のコンテナ１００が所定の位置に来たことを検出したら、ストッパ３２を閉じてコンテナ１００を固定させるとともに、レーザー書き込み装置９０へ印字開始の信号を出す。レーザー書き込み装置９０は、システム制御装置７０から印字内容のデータと印字開始の信号を受け取り、レーザーで情報を印字する。印字が終了すると、レーザー書き込み装置９０は、システム制御装置７０へ印字終了の信号を出す。印字終了の信号を受けたシステム制御装置７０は、ストッパ３２を開放し、コンテナ１００を次の工程へ移動させる。
【００４０】
図２は、本発明の実施例に係るレーザー消去装置８０の一例を示した構成図である。本実施例に係るレーザー消去装置８０は、大きく分けてレーザー消去手段６０と、システム制御装置７０とから構成される。レーザー消去手段６０は、レーザー光源４０と、第１のシリンドリカルレンズ４１と、第１の球面レンズ４２と、マイクロレンズアレイ４３と、第２の球面レンズ４４と、第２のシリンドリカルレンズ４５と、レーザードライバ４６と、ガルバノミラー５０と、ガルバノドライバ５１とを有する。一方、システム制御装置７０は、端子台７１と、操作盤７２と、消去条件設定手段７３と、消去動作制御手段７７と、レーザー制御手段７８と、ガルバノ制御手段７９とを有する。更に、消去動作制御手段７７は、レーザーパワー設定手段７６と、走査速度設定手段７７とを備える。また、レーザー消去装置８０の照射対象として、リライタブルラベル１０１も示されている。なお、リライタブルラベル１０１は、図１で説明したのと同様に、熱可逆記録媒体で構成されている。
【００４１】
レーザー光源４０は、レーザービームＬを発射する手段である。本実施例に係るレーザー光源４０のビーム形状の縦の長さは、リライタブルラベル１０１に表示されている情報の縦の長さよりも長いことが必要とされる。これにより、レーザービームＬを水平方向に走査させるだけでリライタブルラベル１０１の情報を消去することができ、１回の走査でリライタブルラベル１０１の消去を行うことができる。
【００４２】
レーザー光源４０は、上述のようなリライタブルラベル１０１の情報よりも縦長の形状を有していれば、種々のレーザー光源４０を用いることができるが、例えば、レーザーダイオードを縦に並べて配置したレーザーダイオイードアレイを用いるようにしてもよい。レーザーダイオードアレイは、複数個のレーザーダイオード光源が並んでいるモジュールであり、例えば、１７個のレーザーダイオードアレイレーザーダイオード光源モジュールを使用してもよい。この場合、１番目から１７番目までの光源の長さは、例えば１０ｍｍとしてもよい。このレーザーダイオードアレイのレーザー光源４０から出射されたレーザービームＬは、複数のレンズ４１〜４５で拡大されるとともに、エネルギー密度が均質化され、リライタブルラベル１０１上に長さ６０ｍｍ、幅０．５ｍｍのライン状ビームを形成する。
【００４３】
次に、各レンズ４１〜４５の役割を説明する。第１のシリンドリカルレンズ４１は、レーザー光源４０から発射されたレーザービームＬの横幅を狭めるための整形レンズである。第１の球面レンズ４２は、レーザービームＬを一旦縦に縮めるレンズである。マイクロレンズアレイ４３は、レーザーダイオードアレイから発射された縦に配列された１７個の点を、隣接するレーザービームＬをオーバーラップさせ、全体として縦長のビーム形状を形成するためのレンズである。第２の球面レンズ４４は、レーザービームＬの高さをリライタブルラベル１０１に合わせるための高さ調整レンズである。第２のシリンドリカルレンズ４５は、最後にレーザービームＬの横幅を狭めて整形を行うためのレンズである。
【００４４】
レーザードライバ４６は、レーザー光源４０の駆動電流を生成する回路である。レーザードライバ４６は、システム制御装置７０からの指示値に従い、レーザーパワーを制御する。
【００４５】
このようなレーザー光源４０及びレンズ４１〜４５からなる光学系と、レーザードライバ４６により、ライン状のレーザービームＬを生成することができる。
【００４６】
ガルバノミラー５０は、ガルバノメータ５１にレーザービームＬを反射するミラー５２を装着した偏向手段であり、レーザービームＬを偏向し、走査することができる。ガルバノドライバ５３は、システム制御装置７０からの指示値に従い、ミラー５２の角度を制御する回路である。具体的には、ガルバノドライバ５３は、ガルバノミラー５０の角度センサ信号とシステム制御装置７０からの指示値を比較し、その誤差が最小になるようにガルバノミラー５０に駆動信号を与える。
【００４７】
次いで、システム制御装置７０の説明を行う。端子台７１は、図１で説明したコンベアシステムの各装置や手段とシステム制御装置７０とを電気的に接続するための手段である。端子台７１には、消去開始信号、インターロック信号、環境温度信号、エンコーダ信号の入力信号端子と消去準備完了信号、消去中信号、異常発生信号の出力信号端子がある。なお、消去開始信号はレーザー消去手段６０が消去動作を開始するための信号、インターロック信号は消去動作を緊急停止させるための信号、環境温度信号は環境温度でレーザーパワーを補正するための信号である。また、エンコーダ信号はリライタブルラベル１０１の移動速度を検出するための信号、消去準備完了信号は消去開始信号を受け付け可能になったことを示す信号、消去中信号は消去を実行していることを示す信号である。更に、異常発生信号は、レーザーの異常や、ガルバノミラー５０の異常等、システム制御装置７０が異常を発見したことを示す信号である。
【００４８】
操作盤７２は、簡単な表示器とスイッチによるユーザーインターフェースで、メニュー選択と数値入力が可能である。
【００４９】
消去条件設定手段７３は、操作盤７２を制御するとともに、操作盤７２に入力された情報から、種々の消去条件を設定する手段である。消去条件設定手段７３は、例えば、ユーザが指定したレーザービームＬの走査長、レーザービームＬの走査速度、レーザービームＬの走査方向、レーザー出力パワー、消去開始ディレイ時間、コンテナ移動速度等の消去条件を設定する。また、消去条件設定手段７３は、これらの設定した消去条件を記憶するため、不揮発性メモリ７４を備える。
【００５０】
消去条件設定手段７３は、レーザーパワー設定手段７５と、走査速度設定手段７６とを備える。レーザーパワー設定手段７５は、レーザー光源４０から出力されるレーザービームＬのレーザーパワーを設定する手段である。レーザーパワーは、操作盤７２から入力された数値に基づいて設定されてよい。操作盤７２に、直接レーザーパワーが入力された場合には、入力に従って設定すればよい。一方、レーザーパワーが入力されなかった場合には、入力された項目の数値から、適切なレーザーパワーを計算して設定する。
【００５１】
また、レーザーパワー設定手段７５は、後述する消去動作制御手段７７から、リライタブルラベル１０１の移動中における実際の移動速度が入力された場合には、移動中の移動速度に基づいて、設定されたレーザーパワーを補正し、再度レーザーパワーの設定を行う。但し、この動作を行う機能は、必ず必要な訳ではなく、必要に応じて備えられてよい。
【００５２】
走査速度設定手段７６は、レーザービームＬの走査速度を設定する手段である。本実施例に係るレーザー消去装置８０においては、走査速度設定手段７６は、リライタブルラベル１０１の移動速度よりも遅い速度でレーザービームＬの走査速度を設定する。よって、操作盤７２から、コンテナ移動速度又はリライタブルラベル移動速度が入力された場合には、入力された移動速度よりも遅い速度でレーザービームＬの走査速度を設定する。また、特に入力が無い場合には、消去条件設定手段７３内に設定されて記憶されているコンテナ移動速度又はリライタブルラベル移動速度を参照し、その移動速度より遅い走査速度を設定する。
【００５３】
走査速度の設定は、一定の演算処理式等のルールに基づいて設定されてよい。例えば、走査速度はコンテナ１００又はリライタブルラベル１０１の移動速度の１／２と定められている場合には、そのルールに従い設定する。演算処理式等のルールは、用途に応じて自由に定められてよいが、例えば、コンテナ１００又はリライタブルラベル１０１の移動速度の１／ｎ（ｎは整数）、といったような、簡素な式で構成してもよい。演算処理の負担を減らし、容易にレーザービームＬの走査速度の設定を行うことができる。
【００５４】
走査速度設定手段７６は、消去動作制御手段７７から、実際に移動中のコンテナ１００又はリライタブルラベル１０１の移動速度の信号が入力されたら、移動中の移動速度に基づいて補正を行い、走査速度の再設定を行うようにしてもよい。但し、この動作を行う機能は必ず必要な訳ではなく、必要に応じて設けるようにしてもよい。
【００５５】
消去動作制御手段７７は、端子台７１に入力された入力信号と、消去条件設定手段７３を処理し、レーザー制御手段７８やガルバノ制御手段７９に指示を出すとともに、端子台の信号出力を生成する手段である。また、消去動作制御手段７７は、端子台７１から入力された信号のうち、コンテナ１００又はリラタブルラベル１０１の移動速度のように、消去条件設定手段７３で補正、再設定を行う項目については、消去条件設定手段にその信号を出力して情報を供給する。これにより、必要な補正を行うことができる。なお、この補正は、消去動作制御手段７７が消去条件設定手段７３で設定されている情報を参照し、消去動作制御手段７７の方で行うようにしてもよい。このような処理手順は、用途に応じて種々の設定とすることができる。
【００５６】
レーザー制御手段７８は、レーザー光源４０の駆動を制御する。具体的には、消去動作制御手段７７が指示したレーザー出力値をアナログ信号に変換してレーザードライバ４６に出力する。また、レーザー光源４０を点灯・消灯させるためのタイミング信号を生成し、出力する。
【００５７】
ガルバノ制御手段７９は、ガルバノミラー５０の駆動を制御する。具体的には、消去動作制御手段７７が指示した走査開始位置から走査終了位置まで、指定速度でガルバノミラー５０を動かすためのアナログ信号を生成し、出力する。
【００５８】
次に、図３を用いて、かかる構成を有するレーザー消去装置の消去動作の一例について説明する。図３は、本実施例に係るレーザー消去装置の消去動作を説明するための図である。なお、今まで説明した構成要素と同様の構成要素については、同一の参照符号を付し、その説明を省略するものとする。
【００５９】
図３（Ａ）は、消去開始点における消去動作の一例を示した図である。図３（Ａ）に示すように、コンテナ１００のリライタブルラベル１０１が、レーザ消去手段６０の正面に到達する前に、リライタブルラベル１０１の前方部分からレーザービームＬを照射する。レーザービームＬは、レーザー消去手段６０から後方に向かって照射されている。この後、レーザービームＬは、リライタブルラベル１０１の移動方向と同じ方向に走査を開始する。そして、その走査速度は、リライタブルラベル１０１の移動速度よりも遅い速度である。つまり、レーザービームＬは、リライタブルラベル１０１と同様に前方に向かって移動するが、その走査速度がリライタブルラベル１０１の移動速度よりも遅いため、レーザービームＬが相対的に後方に移動し、リライタブルラベル１０１をゆっくりと後方に走査するような状態となる。
【００６０】
図３（Ｂ）は、消去中間点における消去動作の一例を示した図である。図３（Ｂ）に示すように、リライタブルラベル１０１がレーザー消去手段６０のほぼ正面に到達したときに、リライタブルラベル１０１の表示情報は、概ね半分程度まで消去されている。また、レーザー消去手段６０から、レーザービームＬはほぼ正面に向かって発射されている。図３（Ａ）で示したように、走査の開始はリライタブルラベル１０１がまだレーザー消去手段６０よりも後方にある位置からであるので、リライタブルラベル１０１の幅の半分の表示情報を消去するのに、リライタブルラベル１０１の半分の幅よりも長い距離を用いてレーザービームＬをリライタブルラベル１０１に照射していることが分かる。つまり、時間を掛けてレーザービームをリライタブルラベル１０１に照射している。
【００６１】
図３（Ｃ）は、消去終了点における消去動作の一例を示した図である。消去終了点においては、リライタブルラベル１０１は、レーザー消去手段６０よりも前方に進んでおり、レーザービームＬは、リライタブルラベル１０１の後方の端部を照射している。レーザービームＬは、レーザー消去手段６０から、前方に向かって照射されている。リライタブルラベル１０１に表示された情報は、総て消去されている。
【００６２】
図３（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、レーザービームＬを、リライタブルラベル１０１の移動方向と同一方向に、リライタブルラベル１０１の移動速度よりも遅い走査速度で走査させることにより、前後に走査距離を延ばすことができ、走査時間を長くすることができる。これにより、十分にリライタブルラベル１０１にエネルギーを与えることができ、確実に表示情報を消去することができる。
【００６３】
図４は、比較例として、従来の第１のレーザー消去装置による消去動作の一例を示した図である。従来の第１のレーザー消去装置１６０においては、レーザービームＬを固定させ、ベルトコンベア１２の移動によりレーザービームのリライタブルラベル１０１への照射位置を移動させ、消去を行っている。なお、今まで説明した構成要素と同様の構成要素には同一の参照符号を付してその説明を省略する。
【００６４】
図４（Ａ）は、消去開始点における消去動作を示した図である。消去開始点においては、リライタブルラベル１０１の前方の端部がレーザー消去手段６０の正面に到達したときに消去を開始する。
【００６５】
図４（Ｂ）は、消去中間点における消去動作を示した図である。消去中間点においても、レーザービームＬは固定しており、リライタブルラベル１０１の中心がレーザー消去手段６０の正面に来た状態となっている。
【００６６】
図４（Ｃ）は、消去終了点における消去動作を示した図である。消去終了点においては、リライタブルラベル１０１の後方端部がレーザー消去手段６０の正面に位置する状態となっている。
【００６７】
このように、従来の第１のレーザー消去手段１６０においては、走査距離はリライタブルラベル１０１と同じ幅しか無く、リライタブルラベル１０１に十分なエネルギーを与えようとすると、ベルトコンベア１２を相当にゆっくりとした移動速度にする必要があり、タクトタイムが大幅に増加してしまう。
【００６８】
図５は、比較例として、従来の第２のレーザー消去装置による消去動作の一例を示した図である。従来の第２のレーザー消去装置１６１においては、リライタブルラベル１０１を停止させ、レーザービームＬを走査させて表示情報の消去を行っている。なお、今まで説明した構成要素と同様の構成要素には同一の参照符号を付してその説明を省略する。
【００６９】
図５（Ａ）は、消去開始点における消去動作を示した図である。消去開始点においては、リライタブルラベル１０１がレーザー消去装置１６１の正面に位置したときに停止する。そして、リライタブルラベル１０１の前方端部にレーザービームＬが照射される。この後、レーザービームＬは後方に向かって偏向移動してリライタブルラベル１０１を走査する。
【００７０】
図５（Ｂ）は、消去中間点における消去動作を示した図である。消去中間点においては、レーザービームＬが後方に移動し、リライタブルラベル１０１の中心まで走査されている。
【００７１】
図５（Ｃ）は、消去終了点における消去動作を示した図である。消去終了点においては、レーザービームＬがリライタブルラベル１０１の後方端部まで移動し、リライタブルラベル１０１の走査が終了する。
【００７２】
このように、従来の第２のレーザー消去装置１６１においては、レーザービームＬの走査距離は、リライタブルラベル１０１の幅と同じ長さしか無い。また、消去動作を行う場合には、ベルトコンベア１２を停止させる必要があるので、タクトタイムが長くなってしまう。
【００７３】
図３〜図５において説明したように、本実施例に係るレーザー消去装置８０は、従来のレーザー消去装置１６０、１６１と比較して、走査距離及び走査時間を長くとることができるとともに、ベルトコンベア１２を移動させたまま表示情報の消去ができるので、タクトタイムも大幅に向上していることが分かる。
【００７４】
図６は、本発明の実施例に係るレーザー消去装置を用いたレーザー消去方法の動作フローを示した図である。なお図６においては、速度補正を行う場合の動作フローを示している。なお、今まで説明した構成要素と同様の構成要素には同一の参照符号を付してその説明を省略するものとする。
【００７５】
まず、スタート時に、走査長、走査方向、走査速度及びレーザー出力パワーは、ユーザに設定され、消去条件設定手段７３内の不揮発性メモリ７４に保存されている。
【００７６】
ステップ１００では、消去動作制御手段７７が、消去動作設定手段７３に設定保存された走査長、走査方向から、走査の始点位置と終点位置を計算し、ガルバノ制御手段７９に渡す。これは、ガルバノ制御手段７９がガルバノドライバ５３に対し、指示値を更新する周期である。
【００７７】
ステップ１１０では、消去動作制御手段７７が、消去条件設定手段７３に記憶された走査長と走査速度から、細かなサイクルで所定長だけレーザービームＬを移動させるための時間間隔を計算し、ガルバノ制御手段７９に渡す。
【００７８】
ステップ１２０では、消去動作制御手段７７が、消去条件設定手段７３で設定記憶されているレーザー出力パワーを電流値に変換し、レーザー制御手段７８に渡す。
【００７９】
ステップ１３０では、消去動作制御手段７７が、ガルバノ制御手段７９に指示を出し、ガルバノミラー５０のミラー５２を走査始点位置に移動させる。
【００８０】
ステップ１４０では、消去準備完了信号を「Ｈｉｇｈ」にする。
【００８１】
ステップ１５０では、消去開始信号が「Ｈｉｇｈ」になるのを待機する。消去開始信号が「Ｈｉｇｈ」になるまで、ステップ１５０を繰り返す。消去開始信号が「Ｈｉｇｈ」になったら、ステップ１６０に進む。
【００８２】
ステップ１６０では、消去中信号を「Ｈｉｇｈ」にし、消去を開始する。また、その際、ステップ１７０に示すように、消去準備完了信号を「Ｌｏｗ」にする。
【００８３】
ステップ１８０は、エンコーダ１５等のリライタブルラベル１０１の移動速度を検出する手段を用いて、リライタブルラベル１０１の移動速度を取得する。
【００８４】
ステップ１９０では、取得したリライタブルラベル１０１の移動速度に基づいて、速度補正を許可するか否かの判定を行う。速度補正を許可するか否かは、取得した移動速度と設定された移動速度の誤差の大きさにより判定する。つまり、誤差が小さく、所定値未満であれば、誤差補正は行う必要が無いと判定し、誤差補正を許可しない。一方、誤差が所定値以上であれば、誤差補正を行う許可をする。なお、ステップ１９０における判定演算は、消去条件設定手段７３の走査速度設定手段７６で行うようにしてもよいし、消去条件制御手段７７で行うようにしてもよい。
【００８５】
ステップ１９０において、速度補正が許可されないと判定された場合には、ステップ２４０に進む。一方、速度補正が許可されると判定された場合には、ステップ２００に進む。
【００８６】
ステップ２００では、取得した実際に移動しているリライタブルラベル１０１の移動中の移動速度を用いて、走査速度の計算を行う。なお、図６のステップ２００では、リライタブルラベル１０１の移動速度の１／２が走査速度に設定された例が挙げられている。これらの演算方法は、用途に応じて種々定められてよい。
【００８７】
ステップ２１０においては、走査速度設定手段７６により、ステップ１９０の計算結果に基づいて、走査速度が設定される。
【００８８】
ステップ２２０では、速度補正により再設定された走査速度に対応して、レーザーパワーの補正計算が行われる。走査速度が速くなると、同じ幅のリライタブルラベル１０１に対して、レーザービームＬの走査距離及び照射時間が短くなるので、同じエネルギーを与える場合には、レーザーパワーを増加させる必要が出てくる。そのような補正演算を、ステップ２２０で行う。
【００８９】
ステップ２３０では、ステップ２２０の計算結果に基づいて、レーザーパワーの設定を行う。
【００９０】
ステップ２４０では、消去開始ディレイ時間を待つが、消去開始ディレイ時間は、ゼロに設定されていてもよく、必要に応じて設ければよい。
【００９１】
ステップ２５０では、消去動作制御手段７７が、ガルバノ制御手段７９に指示して、走査を開始すると同時に、レーザー制御手段７８に指示して、レーザー光源４０を点灯させる。
【００９２】
ステップ２６０では、レーザービームＬの走査が開始する。図３で説明したように、リライタブルラベル１０１の移動方向と同じ方向で、設定された走査速度で走査を行う。
【００９３】
ステップ２７０では、走査が終了したか否かの判定が行われる。走査終了の判定は、ステップ１００で計算した走査の終点位置に達したか否かで判定される。この判定は、具体的にガルバノドライバ５３を制御しているガルバノ制御手段７９で行うようにしてよい。走査終了と判定されたときには、ガルバノ制御手段７９は、消去動作制御手段７７に走査終了の通知を行い、ステップ２８０に進む。
【００９４】
ステップ２８０では、消去動作制御手段７７が、レーザー制御手段７８に指示して、レーザー光源４０を消灯させる。
【００９５】
ステップ２９０では、消去中信号が「Ｌｏｗ」に切り替えられる。
【００９６】
ステップ３００では、リライタブルラベル１０１の対象が変わった等の何らかの条件変更があったか否かが判定される。条件変更があった場合には、一旦動作フローを終了し、最初から処理フローをやり直す。一方、条件変更が無い場合には、ステップ１３０から動作フローを繰り返す。
【００９７】
このように、本実施例に係るレーザー消去方法の動作フローによれば、適切に走査速度の補正を行うとともに、それに応じたレーザーパワー等の補正を行うことができる。
【００９８】
なお、ステップ１９０において、速度補正を行うか否かの判定を行っているが、このステップを設けずに、常に補正を行う動作フローとしてもよい。
【００９９】
また、エンコーダ１５等のリライタブルラベル１０１の移動速度を検出する手段を備えず、速度補正を行わない場合には、ステップ１８０、１９０、２２０、２３０を消去し、ステップ１９０の走査速度計算において、ベルトコンベア１２に設定された移動速度をラベル速度として用いれば、同じように本実施例に係るレーザー消去方法を実行することができる。
【０１００】
図７は、リライタブルラベル１０１に用いられている熱可逆記録媒体を用いた発色と消色について説明するための図である。
【０１０１】
熱可逆記録媒体は、融解前の有機低分子物質が、ロイコ染料及び可逆性顕色剤（以下、「顕色剤」と称することがある）であり、かつ融解した後であって、結晶化する前の前記有機低分子物質が、前記ロイコ染料及び前記顕色剤であり、前記色調が、透明状態と発色状態とに熱により可逆的に変化する。
【０１０２】
図７において、まず、初め消色状態Ａにある記録層を昇温していくと、溶融温度Ｔ２にて、前記ロイコ染料と前記顕色剤とが溶融混合し、発色が生じ溶融発色状態Ｂとなる。溶融発色状態Ｂから急冷すると、発色状態のまま室温に下げることができ、発色状態が安定化されて固定された発色状態Ｃとなる。この発色状態が得られるかどうかは、溶融状態からの降温速度に依存しており、徐冷では降温の過程で消色が生じ、初期と同じ消色状態Ａ、あるいは急冷による発色状態Ｃよりも相対的に濃度の低い状態となる。
【０１０３】
具体的には、レーザー書き込み装置９０において、レーザービームＬＷを熱可逆記録媒体に照射すると、照射した部分は、温度が上昇し、消色状態Ａから、溶融発色状態Ｂになる。レーザー書き込み装置９０のレーザービームＬＷは、スポット的なビームであり、一筆書きで描画を行うため、レーザービームＬＷが移動し、照射された部分が急激に冷える状態を作ることができる。よって、溶融発色状態Ｂから、発色状態Ｃに移行できる。
【０１０４】
一方、発色状態Ｃから再び昇温していくと、発色温度よりも低い温度Ｔ１にて消色が生じ（ＤからＥ）、この状態から降温すると、初期と同じ消色状態Ａに戻る。
【０１０５】
溶融状態から急冷して得た発色状態Ｃは、前記ロイコ染料と前記顕色剤とが分子同士で接触反応し得る状態で混合された状態であり、これは固体状態を形成していることが多い。この状態では、前記ロイコ染料と前記顕色剤との溶融混合物（前記発色混合物）が結晶化して発色を保持した状態であり、この構造の形成により発色が安定化していると考えられる。一方、消色状態は、両者が相分離した状態である。この状態は、少なくとも一方の化合物の分子が集合してドメインを形成したり、結晶化した状態であり、凝集あるいは結晶化することにより前記ロイコ染料と前記顕色剤とが分離して安定化した状態であると考えられる。多くの場合、このように、両者が相分離して前記顕色剤が結晶化することにより、より完全な消色が生じる。
【０１０６】
具体的には、レーザー消去装置８０により、熱可逆記録媒体をレーザービームＬで照射すると、照射された部分は温度が上昇するので、発色状態ＣからＤ、Ｅへと移行することができる。レーザー消去装置８０では、レーザービームＬを縦長のライン状のビームでゆっくりと照射するので、温度が徐々に上昇し、発色状態Ｃ→Ｄ→Ｅ→消色状態Ａへと移行させることができる。
【０１０７】
なお、前記記録層を溶融温度Ｔ２以上の温度Ｔ３に繰返し昇温すると消去温度に加熱しても消去できない消去不良が発生したりする場合がある。これは、前記顕色剤が熱分解を起こし、凝集あるいは結晶化しにくくなってロイコ染料と分離しにくくなるためと思われる。繰返しによる前記熱可逆記録媒体の劣化を抑えるためには、前記熱可逆記録媒体を加熱する際に溶融温度Ｔ２と前記温度Ｔ３の差を小さくすることにより、繰返しの記録消去による媒体の劣化を抑えられる。
【０１０８】
本実施例に係るレーザー消去装置８０及びレーザー消去方法においては、十分時間を掛けて熱可逆記録媒体をレーザー照射し、十分なエネルギーを熱可逆記録媒体に付与できるので、十分な消色効果を得ることができる。
【０１０９】
以上、本発明の好ましい実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。
【産業上の利用可能性】
【０１１０】
本発明は、搬送容器等に貼り付けられるラベルの記録情報を消去するレーザー消去装置に利用することができる。
【符号の説明】
【０１１１】
１０ ローラーコンベア
１１ ローラー
１２ ベルトコンベア
１３ ベルト
１５ エンコーダ
２０、２１、２２ センサ
３０、３１、３２ ストッパ
４０ レーザー光源
４１、４２、４３、４４、４５ レンズ
４６ レーザードライバ
５０ ガルバノミラー
５１ ガルバノメータ
５２ ミラー
５３ ガルバノドライバ
６０ レーザー消去手段
７０ システム制御装置
７１ 端子台
７２ 操作盤
７３ 消去条件設定手段
７４ 不揮発性メモリ
７５ レーザーパワー設定手段
７６ 走査速度設定手段
７７ 消去動作制御手段
７８ レーザー制御手段
７９ ガルバノ制御手段
８０ レーザー消去装置
９０ レーザー書き込み装置
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１１２】
【特許文献１】特開２００６−２３１６４７号公報
【特許文献２】特開２００７−７６１２２号公報
【特許文献３】特開２００１−８８３３３号公報
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザー消去装置及びレーザー消去方法に関し、特に、温度に依存して色調が可逆的に変化する熱可逆記録媒体にレーザービームを照射し、熱可逆記録媒体の表示情報を消去するレーザー消去装置及びレーザー消去方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、省資源及び環境保護の観点から、熱で発色及び消色する可逆性感熱記録媒体を、コンベア式物流システムの搬送容器用ラベルとして応用した記録情報更新装置及び記録情報更新方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、特許文献１に記載の記録情報更新装置及び記録情報更新方法においては、サーマルヘッドをラベルに密着させて書き込みを行うが、サーマルヘッドを可逆性感熱記録媒体に密着させることが困難であるため、レーザーを用いて非接触で記録・消去を行う装置又は方法が多数開発されている（例えば、特許文献２、３参照）。
【０００４】
特許文献２には、停止させた可逆性感熱記録媒体に対し、１台のレーザー装置でレーザーを偏向させ、スキャンすることで記録と消去を行う記録情報更新装置が記載されている。また、特許文献３には、固定されたレーザーに対し、可逆性感熱記録媒体を移動させてスキャンすることで、記録と消去を行う記録消去装置が記載されている。
【０００５】
このように、レーザーを用いることにより、可逆性感熱記録媒体に非接触で記録と消去を行うことができ、可逆性感熱記録媒体をコンベア式物流システムの搬送容器用ラベルとして利用することができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献２に記載の構成のように、１台のレーザー装置でレーザーを偏向させてスキャンし、記録と消去の両方を行う記録情報更新装置では、記録と消去を交互に行うため、タクトタイムが長くなるという問題があった。
【０００７】
また、レーザー装置を２台設け、消去と記録を別のレーザー装置で行ったとしても、消去は記録よりも多くのエネルギーが必要となるため、記録時間に比較して消去時間が遅いという問題があった。
【０００８】
また、可逆性感熱記録媒体を停止させ、レーザーを偏向させてスキャンする方法を採ったとしても、搬送容器の移動停止に時間を取られ、タクトタイムの中で消去に割り当てられる時間が少なくなるという問題があった。
【０００９】
また、特許文献３に記載の構成のように、レーザーを固定し、可逆性感熱記録媒体を移動させてスキャンする記録消去装置においては、搬送容器幅に対して可逆性感熱記録媒体の幅が小さいと、タクトタイムの中で消去に割り当てられる時間が少なくなるという問題があった。
【００１０】
そこで、本発明は、簡素な構成でありながら、短いタクトタイムでレーザーを用いて非接触で可逆性感熱記録媒体への記録・消去を行うことができるレーザー消去装置及びレーザー消去方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するため、第１の発明に係るレーザー消去装置は、温度に依存して色調が可逆的に変化する熱可逆記録媒体が所定の移動速度で移動しているときに、前記熱可逆記録媒体にレーザービームを照射し、前記熱可逆記録媒体の表示情報を消去するレーザー消去装置であって、
前記レーザービームを、前記熱可逆媒体の移動方向と同じ方向に、前記所定の移動速度よりも小さい所定の走査速度で走査させ、前記表示情報を消去するレーザー走査手段を有することを特徴とする。
【００１２】
これにより、消去時間を長くすることができ、搬送を止めることなく熱可逆記録媒体の表示情報の消去を行うことができる。
【００１３】
第２の発明は、第１の発明に係るレーザー消去装置において、
前記レーザービームの走査長は、前記熱可逆記録媒体の幅の長さよりも長いことを特徴とする。
【００１４】
これにより、実質的な走査長を熱可逆記録媒体の幅よりも長くすることができ、十分なレーザー照射量を確保することができる。
【００１５】
第３の発明は、第１又は第２の発明に係るレーザー消去装置において、
前記レーザー走査手段は、前記レーザービームを偏向させる偏向手段と、
該偏向手段を駆動する駆動手段と、
前記熱可逆記録媒体の前記所定の移動速度に基づいて、前記レーザービームの走査速度を設定する速度設定手段と、を含むことを特徴とする。
【００１６】
これにより、レーザービームの走査速度の設定を容易に行うことができ、種々の消去状況に対応することができる。
【００１７】
第４の発明は、第３の発明に係るレーザー消去装置において、
移動中の前記熱可逆記録媒体の移動速度を検出する移動速度検出手段を更に有し、
前記速度設定手段は、前記移動速度検出手段により検出された前記移動速度に基づいて、前記走査速度を補正して設定することを特徴とする。
【００１８】
これにより、熱可逆記録媒体の移動速度に微妙な速度変化があった場合であっても、適切なレーザービームの走査速度を設定することができる。
【００１９】
第５の発明は、第４の発明に係るレーザー消去装置において、
前記レーザービームのレーザーパワーを、補正された前記走査速度に応じて設定するレーザー設定手段を更に有することを特徴とする。
【００２０】
これにより、走査速度が速く設定された場合にはレーザービームのレーザーパワーを上げ、照射される累積エネルギーを一定にする等行うことができ、走査速度が変化しても熱可逆記録媒体に与えるエネルギーを一定とさせ、常に適切な条件で表示情報の消去を行うことができる。
【００２１】
第６の発明に係るレーザー消去方法は、温度に依存して色調が可逆的に変化する熱可逆記録媒体が所定の移動速度で移動しているときに、前記熱可逆記録媒体にレーザービームを照射し、前記熱可逆記録媒体の表示情報を消去するレーザー消去方法であって、
前記熱可逆記録媒体の前記所定の移動速度よりも遅い速度で前記レーザービームの走査速度を設定する工程と、
前記熱可逆記録媒体の移動方向と同じ方向に、設定された前記走査速度で前記レーザービームを走査させ、前記熱可逆記録媒体の前記表示情報を消去する工程と、を有することを特徴とする。
【００２２】
第７の発明は、第６の発明に係るレーザー消去方法において、
前記レーザービームの走査長は、前記熱可逆記録媒体の幅の長さよりも長いことを特徴とする。
【００２３】
第８の発明は、第６又は第７の発明に係るレーザー消去方法において、
移動中の前記熱可逆記録媒体の移動速度を検出する工程と、
検出された前記移動速度に基づいて、前記レーザービームの前記走査速度を補正して設定する工程と、を更に有することを特徴とする。
【００２４】
第９の発明は、第８の発明に係るレーザー消去方法において、
前記レーザービームのレーザーパワーを、補正された前記走査速度に応じて設定することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、レーザービームを用いて熱可逆記録媒体の表示情報を消去するときのタクトタイムを短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本実施例に係るレーザー消去装置を使用したコンベアシステムの一例の全体構成を示した図である。
【図２】本発明の実施例に係るレーザー消去装置８０の一例を示した構成図である。
【図３】本実施例に係るレーザー消去装置の消去動作の説明図である。図３（Ａ）は、消去開始点における消去動作の一例を示した図である。図３（Ｂ）は、消去中間点における消去動作の一例を示した図である。図３（Ｃ）は、消去終了点における消去動作の一例を示した図である。
【図４】比較例として従来の第１のレーザー消去装置による消去動作を示した図である。図４（Ａ）は、消去開始点における消去動作を示した図である。図４（Ｂ）は、消去中間点における消去動作を示した図である。図４（Ｃ）は、消去終了点における消去動作を示した図である。
【図５】比較例として従来の第２のレーザー消去装置による消去動作を示した図である。図５（Ａ）は、消去開始点における消去動作を示した図である。図５（Ｂ）は、消去中間点における消去動作を示した図である。図５（Ｃ）は、消去終了点における消去動作を示した図である。
【図６】本実施例に係るレーザー消去装置を用いたレーザー消去方法の動作フローを示した図である。
【図７】熱可逆記録媒体を用いた発色と消色についての説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、図面を参照して、本発明を実施するための形態の説明を行う。
【００２８】
図１は、本発明の実施例に係るレーザー消去装置を使用したコンベアシステムの一例の全体構成を示した図である。図１において、本実施例に係るコンベアシステムは、ローラーコンベア１０と、ベルトコンベア１２と、エンコーダ１５と、センサ２０〜２２と、ストッパ３０〜３２と、レーザー消去手段６０と、システム制御装置７０と、レーザー書き込み装置９０とを有する。なお、レーザー消去手段６０とシステム制御装置７０で、本実施例に係るレーザー消去装置８０を構成する。
【００２９】
また、図１においては、関連構成要素として、搬送対象となるコンテナ１００が示されている。コンテナ１００の側面には、本実施例に係るレーザー消去装置８０の消去の対象となるリライタブルラベル１０１が貼られている。リライタブルラベル１０１は、加熱により印字とその消去が可能な熱可逆記録媒体から構成されており、既に描かれた表示情報の消去と更なる印字が可能に構成されている。なお、図１においては、リライタブルラベル１０１に、「ＡＢＣ」の文字からなる情報が印字されている。
【００３０】
ローラーコンベア１０及びベルトコンベア１２は、コンテナ１００を移動させて搬送するための搬送手段である。ローラーコンベア１０は、複数のローラー１１が所定間隔で平行に配置され、ローラーの回転方向に列をなし、全体としてライン状に構成される。ローラーコンベア１０は、各ローラー１１を高速回転させることにより、コンテナ１００を高速に移動させることが可能である。また、短い単位でローラー１１の停止や速度を調整でき、ライン上のコンテナ１００を個々に動作制御することができる。レーザー消去手段６０が配置されている以外の箇所には、ローラーコンベア１０が使用されている。
【００３１】
一方、ベルトコンベア１２は、複数のローラー１１を巻回するようにベルト１３が設けられている。ベルト１３が巻かれているため、ローラーコンベア１０より高速回転はできないが、ベルト１３とコンテナ１００の摩擦力が高いため、総てのコンテナ１００を安定に保持して一定速度で移動させることができる。レーザー消去手段６０によりリライタブルラベル１０１の表面の表示情報の消去を行う場合には、レーザービームＬをリライタブルラベル１０１に安定して照射するために、リライタブルラベル１０１を安定した一定の速度で移動させる必要がある。よって、レーザー消去手段６０の位置には、ベルトコンベア１２が設けられている。
【００３２】
エンコーダ１５は、コンテナ１００、つまりリライタブルラベル１０１の移動速度を検出するための速度検出手段である。ベルトコンベア１２を用いた場合には、コンテナ１００の移動速度が安定し、ほぼローラー１１の回転速度に比例した速度で移動する。よって、エンコーダ１５により、ローラー１１の回転速度を検出できれば、リライタブルラベル１０１の移動速度を検出することができる。
【００３３】
センサ２０〜２２は、コンテナ１００が存在することを検知するための検知手段である。例えば、光を照射し、反射光を検出したらコンテナ１００がセンサ２０〜２２の前に存在することを検知する構成であってもよい。
【００３４】
ストッパ３０〜３２は、コンテナ１００を所定位置に停止させておくための手段である。センサ２０〜２２でコンテナ１００の存在が検知されたら、ストッパ３０〜３２がコンテナ１００を挟むことにより、コンテナ１００を固定して停止させることができる。なお、ストッパ３０〜３２は種々の構成とすることができ、例えば、ローラー１１の間から板状のストッパ３０〜３２が上方に突き出て容器を停止させるような構成であってもよい。
【００３５】
レーザー消去手段６０は、レーザーをリライタブルラベル１０１に照射して、既に書かれている情報を非接触で消去するための手段である。よって、レーザー消去手段６０は、レーザー光源等を含むレーザー光学系を備えている。レーザー消去手段６０から発射されるレーザービームＬは、図１に示すように縦長の形状であり、リライタブルラベル１０１の表示情報よりも縦長になるように構成されている。レーザー消去手段６０は、ベルトコンベア１２の横に設置され、コンテナ１００が一定速度で移動している状態で消去を行う。なお、レーザー消去手段６０は、システム制御装置７０により駆動制御される。よって、レーザー光源を有するレーザー消去手段６０と、システム制御装置７０のレーザー消去手段６０を制御する部分で、本実施例に係るレーザー消去装置８０の全体を構成する。
【００３６】
システム制御装置７０は、コンベアシステム全体を制御する装置であり、各装置や部品と接続されている。各装置及び部品は、システム制御装置７０の指示により動作する。レーザー消去手段６０も、システム制御装置７０により制御される。
【００３７】
レーザー書き込み装置９０は、リライタブルラベル１０１にレーザービームＬＷを照射し、非接触で印字を行うための装置である。レーザー書き込み装置９０は、一筆書きで文字等を描画するため、レーザー消去手段６０とは異なり、丸くスポット的に照射できるビーム形状となっている。レーザー書き込み装置９０は、ローラーコンベア１０の横に配置され、コンテナ１００が停止している状態で印字を行う。
【００３８】
次に、本実施例に係るコンベアシステムの動作を説明する。コンテナ１００は、図１において左上から右下に向かって流れる。コンベアラインの左上から投入されたコンテナ１００は、センサ２０とストッパ３０によりベルトコンベア１２の手前で一時停止する。そして、前にあるコンテナ１００がセンサ２１を通過した所で、ストッパ２０が開放され、ベルトコンベア１２上に移動する。これは、ベルトコンベア１２を流れるコンテナ１００の間隔等を調整するための一時停止であり、レーザー消去手段６０が確実に動作できるようにするためである。ベルト１３に載ったコンテナ１００は、レーザー消去手段６０の前を、所定の速度で通過する。システム制御装置７０は、センサ２１で消去対象のコンテナ１００が所定の位置に到達したことを検出し、レーザー消去手段６０に消去開始の信号を出力する。レーザー消去手段６０は、システム制御装置７０から消去開始の信号を受け取り、レーザービームＬを所定のパワーでリラタブルラベル１０１に照射しながら、所定の速度で所定の時間、コンテナ１００が移動する方向と同じ方向にレーザーを走査させる。このレーザービームＬを走査させる動作により、既に印字された情報が消去される。
【００３９】
リライタブルラベル１０１の表示情報が消去されたコンテナ１００は、続くローラーコンベア１０に移動し、センサ２２とストッパ３１により、レーザー書き込み装置９０の手前で一時停止する。これは、印字している最中のコンテナ１００に衝突し、印字が乱れることを防止するためである。印字を終えた前のコンテナ１００が移動すると、ストッパ３１が開放され、レーザー書き込み装置９０の前へと移動する。システム制御装置７０は、センサ２３が印字対象のコンテナ１００が所定の位置に来たことを検出したら、ストッパ３２を閉じてコンテナ１００を固定させるとともに、レーザー書き込み装置９０へ印字開始の信号を出す。レーザー書き込み装置９０は、システム制御装置７０から印字内容のデータと印字開始の信号を受け取り、レーザーで情報を印字する。印字が終了すると、レーザー書き込み装置９０は、システム制御装置７０へ印字終了の信号を出す。印字終了の信号を受けたシステム制御装置７０は、ストッパ３２を開放し、コンテナ１００を次の工程へ移動させる。
【００４０】
図２は、本発明の実施例に係るレーザー消去装置８０の一例を示した構成図である。本実施例に係るレーザー消去装置８０は、大きく分けてレーザー消去手段６０と、システム制御装置７０とから構成される。レーザー消去手段６０は、レーザー光源４０と、第１のシリンドリカルレンズ４１と、第１の球面レンズ４２と、マイクロレンズアレイ４３と、第２の球面レンズ４４と、第２のシリンドリカルレンズ４５と、レーザードライバ４６と、ガルバノミラー５０と、ガルバノドライバ５１とを有する。一方、システム制御装置７０は、端子台７１と、操作盤７２と、消去条件設定手段７３と、消去動作制御手段７７と、レーザー制御手段７８と、ガルバノ制御手段７９とを有する。更に、消去動作制御手段７７は、レーザーパワー設定手段７６と、走査速度設定手段７７とを備える。また、レーザー消去装置８０の照射対象として、リライタブルラベル１０１も示されている。なお、リライタブルラベル１０１は、図１で説明したのと同様に、熱可逆記録媒体で構成されている。
【００４１】
レーザー光源４０は、レーザービームＬを発射する手段である。本実施例に係るレーザー光源４０のビーム形状の縦の長さは、リライタブルラベル１０１に表示されている情報の縦の長さよりも長いことが必要とされる。これにより、レーザービームＬを水平方向に走査させるだけでリライタブルラベル１０１の情報を消去することができ、１回の走査でリライタブルラベル１０１の消去を行うことができる。
【００４２】
レーザー光源４０は、上述のようなリライタブルラベル１０１の情報よりも縦長の形状を有していれば、種々のレーザー光源４０を用いることができるが、例えば、レーザーダイオードを縦に並べて配置したレーザーダイオイードアレイを用いるようにしてもよい。レーザーダイオードアレイは、複数個のレーザーダイオード光源が並んでいるモジュールであり、例えば、１７個のレーザーダイオードアレイレーザーダイオード光源モジュールを使用してもよい。この場合、１番目から１７番目までの光源の長さは、例えば１０ｍｍとしてもよい。このレーザーダイオードアレイのレーザー光源４０から出射されたレーザービームＬは、複数のレンズ４１〜４５で拡大されるとともに、エネルギー密度が均質化され、リライタブルラベル１０１上に長さ６０ｍｍ、幅０．５ｍｍのライン状ビームを形成する。
【００４３】
次に、各レンズ４１〜４５の役割を説明する。第１のシリンドリカルレンズ４１は、レーザー光源４０から発射されたレーザービームＬの横幅を狭めるための整形レンズである。第１の球面レンズ４２は、レーザービームＬを一旦縦に縮めるレンズである。マイクロレンズアレイ４３は、レーザーダイオードアレイから発射された縦に配列された１７個の点を、隣接するレーザービームＬをオーバーラップさせ、全体として縦長のビーム形状を形成するためのレンズである。第２の球面レンズ４４は、レーザービームＬの高さをリライタブルラベル１０１に合わせるための高さ調整レンズである。第２のシリンドリカルレンズ４５は、最後にレーザービームＬの横幅を狭めて整形を行うためのレンズである。
【００４４】
レーザードライバ４６は、レーザー光源４０の駆動電流を生成する回路である。レーザードライバ４６は、システム制御装置７０からの指示値に従い、レーザーパワーを制御する。
【００４５】
このようなレーザー光源４０及びレンズ４１〜４５からなる光学系と、レーザードライバ４６により、ライン状のレーザービームＬを生成することができる。
【００４６】
ガルバノミラー５０は、ガルバノメータ５１にレーザービームＬを反射するミラー５２を装着した偏向手段であり、レーザービームＬを偏向し、走査することができる。ガルバノドライバ５３は、システム制御装置７０からの指示値に従い、ミラー５２の角度を制御する回路である。具体的には、ガルバノドライバ５３は、ガルバノミラー５０の角度センサ信号とシステム制御装置７０からの指示値を比較し、その誤差が最小になるようにガルバノミラー５０に駆動信号を与える。
【００４７】
次いで、システム制御装置７０の説明を行う。端子台７１は、図１で説明したコンベアシステムの各装置や手段とシステム制御装置７０とを電気的に接続するための手段である。端子台７１には、消去開始信号、インターロック信号、環境温度信号、エンコーダ信号の入力信号端子と消去準備完了信号、消去中信号、異常発生信号の出力信号端子がある。なお、消去開始信号はレーザー消去手段６０が消去動作を開始するための信号、インターロック信号は消去動作を緊急停止させるための信号、環境温度信号は環境温度でレーザーパワーを補正するための信号である。また、エンコーダ信号はリライタブルラベル１０１の移動速度を検出するための信号、消去準備完了信号は消去開始信号を受け付け可能になったことを示す信号、消去中信号は消去を実行していることを示す信号である。更に、異常発生信号は、レーザーの異常や、ガルバノミラー５０の異常等、システム制御装置７０が異常を発見したことを示す信号である。
【００４８】
操作盤７２は、簡単な表示器とスイッチによるユーザーインターフェースで、メニュー選択と数値入力が可能である。
【００４９】
消去条件設定手段７３は、操作盤７２を制御するとともに、操作盤７２に入力された情報から、種々の消去条件を設定する手段である。消去条件設定手段７３は、例えば、ユーザが指定したレーザービームＬの走査長、レーザービームＬの走査速度、レーザービームＬの走査方向、レーザー出力パワー、消去開始ディレイ時間、コンテナ移動速度等の消去条件を設定する。また、消去条件設定手段７３は、これらの設定した消去条件を記憶するため、不揮発性メモリ７４を備える。
【００５０】
消去条件設定手段７３は、レーザーパワー設定手段７５と、走査速度設定手段７６とを備える。レーザーパワー設定手段７５は、レーザー光源４０から出力されるレーザービームＬのレーザーパワーを設定する手段である。レーザーパワーは、操作盤７２から入力された数値に基づいて設定されてよい。操作盤７２に、直接レーザーパワーが入力された場合には、入力に従って設定すればよい。一方、レーザーパワーが入力されなかった場合には、入力された項目の数値から、適切なレーザーパワーを計算して設定する。
【００５１】
また、レーザーパワー設定手段７５は、後述する消去動作制御手段７７から、リライタブルラベル１０１の移動中における実際の移動速度が入力された場合には、移動中の移動速度に基づいて、設定されたレーザーパワーを補正し、再度レーザーパワーの設定を行う。但し、この動作を行う機能は、必ず必要な訳ではなく、必要に応じて備えられてよい。
【００５２】
走査速度設定手段７６は、レーザービームＬの走査速度を設定する手段である。本実施例に係るレーザー消去装置８０においては、走査速度設定手段７６は、リライタブルラベル１０１の移動速度よりも遅い速度でレーザービームＬの走査速度を設定する。よって、操作盤７２から、コンテナ移動速度又はリライタブルラベル移動速度が入力された場合には、入力された移動速度よりも遅い速度でレーザービームＬの走査速度を設定する。また、特に入力が無い場合には、消去条件設定手段７３内に設定されて記憶されているコンテナ移動速度又はリライタブルラベル移動速度を参照し、その移動速度より遅い走査速度を設定する。
【００５３】
走査速度の設定は、一定の演算処理式等のルールに基づいて設定されてよい。例えば、走査速度はコンテナ１００又はリライタブルラベル１０１の移動速度の１／２と定められている場合には、そのルールに従い設定する。演算処理式等のルールは、用途に応じて自由に定められてよいが、例えば、コンテナ１００又はリライタブルラベル１０１の移動速度の１／ｎ（ｎは整数）、といったような、簡素な式で構成してもよい。演算処理の負担を減らし、容易にレーザービームＬの走査速度の設定を行うことができる。
【００５４】
走査速度設定手段７６は、消去動作制御手段７７から、実際に移動中のコンテナ１００又はリライタブルラベル１０１の移動速度の信号が入力されたら、移動中の移動速度に基づいて補正を行い、走査速度の再設定を行うようにしてもよい。但し、この動作を行う機能は必ず必要な訳ではなく、必要に応じて設けるようにしてもよい。
【００５５】
消去動作制御手段７７は、端子台７１に入力された入力信号と、消去条件設定手段７３を処理し、レーザー制御手段７８やガルバノ制御手段７９に指示を出すとともに、端子台の信号出力を生成する手段である。また、消去動作制御手段７７は、端子台７１から入力された信号のうち、コンテナ１００又はリラタブルラベル１０１の移動速度のように、消去条件設定手段７３で補正、再設定を行う項目については、消去条件設定手段にその信号を出力して情報を供給する。これにより、必要な補正を行うことができる。なお、この補正は、消去動作制御手段７７が消去条件設定手段７３で設定されている情報を参照し、消去動作制御手段７７の方で行うようにしてもよい。このような処理手順は、用途に応じて種々の設定とすることができる。
【００５６】
レーザー制御手段７８は、レーザー光源４０の駆動を制御する。具体的には、消去動作制御手段７７が指示したレーザー出力値をアナログ信号に変換してレーザードライバ４６に出力する。また、レーザー光源４０を点灯・消灯させるためのタイミング信号を生成し、出力する。
【００５７】
ガルバノ制御手段７９は、ガルバノミラー５０の駆動を制御する。具体的には、消去動作制御手段７７が指示した走査開始位置から走査終了位置まで、指定速度でガルバノミラー５０を動かすためのアナログ信号を生成し、出力する。
【００５８】
次に、図３を用いて、かかる構成を有するレーザー消去装置の消去動作の一例について説明する。図３は、本実施例に係るレーザー消去装置の消去動作を説明するための図である。なお、今まで説明した構成要素と同様の構成要素については、同一の参照符号を付し、その説明を省略するものとする。
【００５９】
図３（Ａ）は、消去開始点における消去動作の一例を示した図である。図３（Ａ）に示すように、コンテナ１００のリライタブルラベル１０１が、レーザ消去手段６０の正面に到達する前に、リライタブルラベル１０１の前方部分からレーザービームＬを照射する。レーザービームＬは、レーザー消去手段６０から後方に向かって照射されている。この後、レーザービームＬは、リライタブルラベル１０１の移動方向と同じ方向に走査を開始する。そして、その走査速度は、リライタブルラベル１０１の移動速度よりも遅い速度である。つまり、レーザービームＬは、リライタブルラベル１０１と同様に前方に向かって移動するが、その走査速度がリライタブルラベル１０１の移動速度よりも遅いため、レーザービームＬが相対的に後方に移動し、リライタブルラベル１０１をゆっくりと後方に走査するような状態となる。
【００６０】
図３（Ｂ）は、消去中間点における消去動作の一例を示した図である。図３（Ｂ）に示すように、リライタブルラベル１０１がレーザー消去手段６０のほぼ正面に到達したときに、リライタブルラベル１０１の表示情報は、概ね半分程度まで消去されている。また、レーザー消去手段６０から、レーザービームＬはほぼ正面に向かって発射されている。図３（Ａ）で示したように、走査の開始はリライタブルラベル１０１がまだレーザー消去手段６０よりも後方にある位置からであるので、リライタブルラベル１０１の幅の半分の表示情報を消去するのに、リライタブルラベル１０１の半分の幅よりも長い距離を用いてレーザービームＬをリライタブルラベル１０１に照射していることが分かる。つまり、時間を掛けてレーザービームをリライタブルラベル１０１に照射している。
【００６１】
図３（Ｃ）は、消去終了点における消去動作の一例を示した図である。消去終了点においては、リライタブルラベル１０１は、レーザー消去手段６０よりも前方に進んでおり、レーザービームＬは、リライタブルラベル１０１の後方の端部を照射している。レーザービームＬは、レーザー消去手段６０から、前方に向かって照射されている。リライタブルラベル１０１に表示された情報は、総て消去されている。
【００６２】
図３（Ａ）〜（Ｃ）に示すように、レーザービームＬを、リライタブルラベル１０１の移動方向と同一方向に、リライタブルラベル１０１の移動速度よりも遅い走査速度で走査させることにより、前後に走査距離を延ばすことができ、走査時間を長くすることができる。これにより、十分にリライタブルラベル１０１にエネルギーを与えることができ、確実に表示情報を消去することができる。
【００６３】
図４は、比較例として、従来の第１のレーザー消去装置による消去動作の一例を示した図である。従来の第１のレーザー消去装置１６０においては、レーザービームＬを固定させ、ベルトコンベア１２の移動によりレーザービームのリライタブルラベル１０１への照射位置を移動させ、消去を行っている。なお、今まで説明した構成要素と同様の構成要素には同一の参照符号を付してその説明を省略する。
【００６４】
図４（Ａ）は、消去開始点における消去動作を示した図である。消去開始点においては、リライタブルラベル１０１の前方の端部がレーザー消去手段６０の正面に到達したときに消去を開始する。
【００６５】
図４（Ｂ）は、消去中間点における消去動作を示した図である。消去中間点においても、レーザービームＬは固定しており、リライタブルラベル１０１の中心がレーザー消去手段６０の正面に来た状態となっている。
【００６６】
図４（Ｃ）は、消去終了点における消去動作を示した図である。消去終了点においては、リライタブルラベル１０１の後方端部がレーザー消去手段６０の正面に位置する状態となっている。
【００６７】
このように、従来の第１のレーザー消去手段１６０においては、走査距離はリライタブルラベル１０１と同じ幅しか無く、リライタブルラベル１０１に十分なエネルギーを与えようとすると、ベルトコンベア１２を相当にゆっくりとした移動速度にする必要があり、タクトタイムが大幅に増加してしまう。
【００６８】
図５は、比較例として、従来の第２のレーザー消去装置による消去動作の一例を示した図である。従来の第２のレーザー消去装置１６１においては、リライタブルラベル１０１を停止させ、レーザービームＬを走査させて表示情報の消去を行っている。なお、今まで説明した構成要素と同様の構成要素には同一の参照符号を付してその説明を省略する。
【００６９】
図５（Ａ）は、消去開始点における消去動作を示した図である。消去開始点においては、リライタブルラベル１０１がレーザー消去装置１６１の正面に位置したときに停止する。そして、リライタブルラベル１０１の前方端部にレーザービームＬが照射される。この後、レーザービームＬは後方に向かって偏向移動してリライタブルラベル１０１を走査する。
【００７０】
図５（Ｂ）は、消去中間点における消去動作を示した図である。消去中間点においては、レーザービームＬが後方に移動し、リライタブルラベル１０１の中心まで走査されている。
【００７１】
図５（Ｃ）は、消去終了点における消去動作を示した図である。消去終了点においては、レーザービームＬがリライタブルラベル１０１の後方端部まで移動し、リライタブルラベル１０１の走査が終了する。
【００７２】
このように、従来の第２のレーザー消去装置１６１においては、レーザービームＬの走査距離は、リライタブルラベル１０１の幅と同じ長さしか無い。また、消去動作を行う場合には、ベルトコンベア１２を停止させる必要があるので、タクトタイムが長くなってしまう。
【００７３】
図３〜図５において説明したように、本実施例に係るレーザー消去装置８０は、従来のレーザー消去装置１６０、１６１と比較して、走査距離及び走査時間を長くとることができるとともに、ベルトコンベア１２を移動させたまま表示情報の消去ができるので、タクトタイムも大幅に向上していることが分かる。
【００７４】
図６は、本発明の実施例に係るレーザー消去装置を用いたレーザー消去方法の動作フローを示した図である。なお図６においては、速度補正を行う場合の動作フローを示している。なお、今まで説明した構成要素と同様の構成要素には同一の参照符号を付してその説明を省略するものとする。
【００７５】
まず、スタート時に、走査長、走査方向、走査速度及びレーザー出力パワーは、ユーザに設定され、消去条件設定手段７３内の不揮発性メモリ７４に保存されている。
【００７６】
ステップ１００では、消去動作制御手段７７が、消去動作設定手段７３に設定保存された走査長、走査方向から、走査の始点位置と終点位置を計算し、ガルバノ制御手段７９に渡す。これは、ガルバノ制御手段７９がガルバノドライバ５３に対し、指示値を更新する周期である。
【００７７】
ステップ１１０では、消去動作制御手段７７が、消去条件設定手段７３に記憶された走査長と走査速度から、細かなサイクルで所定長だけレーザービームＬを移動させるための時間間隔を計算し、ガルバノ制御手段７９に渡す。
【００７８】
ステップ１２０では、消去動作制御手段７７が、消去条件設定手段７３で設定記憶されているレーザー出力パワーを電流値に変換し、レーザー制御手段７８に渡す。
【００７９】
ステップ１３０では、消去動作制御手段７７が、ガルバノ制御手段７９に指示を出し、ガルバノミラー５０のミラー５２を走査始点位置に移動させる。
【００８０】
ステップ１４０では、消去準備完了信号を「Ｈｉｇｈ」にする。
【００８１】
ステップ１５０では、消去開始信号が「Ｈｉｇｈ」になるのを待機する。消去開始信号が「Ｈｉｇｈ」になるまで、ステップ１５０を繰り返す。消去開始信号が「Ｈｉｇｈ」になったら、ステップ１６０に進む。
【００８２】
ステップ１６０では、消去中信号を「Ｈｉｇｈ」にし、消去を開始する。また、その際、ステップ１７０に示すように、消去準備完了信号を「Ｌｏｗ」にする。
【００８３】
ステップ１８０は、エンコーダ１５等のリライタブルラベル１０１の移動速度を検出する手段を用いて、リライタブルラベル１０１の移動速度を取得する。
【００８４】
ステップ１９０では、取得したリライタブルラベル１０１の移動速度に基づいて、速度補正を許可するか否かの判定を行う。速度補正を許可するか否かは、取得した移動速度と設定された移動速度の誤差の大きさにより判定する。つまり、誤差が小さく、所定値未満であれば、誤差補正は行う必要が無いと判定し、誤差補正を許可しない。一方、誤差が所定値以上であれば、誤差補正を行う許可をする。なお、ステップ１９０における判定演算は、消去条件設定手段７３の走査速度設定手段７６で行うようにしてもよいし、消去条件制御手段７７で行うようにしてもよい。
【００８５】
ステップ１９０において、速度補正が許可されないと判定された場合には、ステップ２４０に進む。一方、速度補正が許可されると判定された場合には、ステップ２００に進む。
【００８６】
ステップ２００では、取得した実際に移動しているリライタブルラベル１０１の移動中の移動速度を用いて、走査速度の計算を行う。なお、図６のステップ２００では、リライタブルラベル１０１の移動速度の１／２が走査速度に設定された例が挙げられている。これらの演算方法は、用途に応じて種々定められてよい。
【００８７】
ステップ２１０においては、走査速度設定手段７６により、ステップ１９０の計算結果に基づいて、走査速度が設定される。
【００８８】
ステップ２２０では、速度補正により再設定された走査速度に対応して、レーザーパワーの補正計算が行われる。走査速度が速くなると、同じ幅のリライタブルラベル１０１に対して、レーザービームＬの走査距離及び照射時間が短くなるので、同じエネルギーを与える場合には、レーザーパワーを増加させる必要が出てくる。そのような補正演算を、ステップ２２０で行う。
【００８９】
ステップ２３０では、ステップ２２０の計算結果に基づいて、レーザーパワーの設定を行う。
【００９０】
ステップ２４０では、消去開始ディレイ時間を待つが、消去開始ディレイ時間は、ゼロに設定されていてもよく、必要に応じて設ければよい。
【００９１】
ステップ２５０では、消去動作制御手段７７が、ガルバノ制御手段７９に指示して、走査を開始すると同時に、レーザー制御手段７８に指示して、レーザー光源４０を点灯させる。
【００９２】
ステップ２６０では、レーザービームＬの走査が開始する。図３で説明したように、リライタブルラベル１０１の移動方向と同じ方向で、設定された走査速度で走査を行う。
【００９３】
ステップ２７０では、走査が終了したか否かの判定が行われる。走査終了の判定は、ステップ１００で計算した走査の終点位置に達したか否かで判定される。この判定は、具体的にガルバノドライバ５３を制御しているガルバノ制御手段７９で行うようにしてよい。走査終了と判定されたときには、ガルバノ制御手段７９は、消去動作制御手段７７に走査終了の通知を行い、ステップ２８０に進む。
【００９４】
ステップ２８０では、消去動作制御手段７７が、レーザー制御手段７８に指示して、レーザー光源４０を消灯させる。
【００９５】
ステップ２９０では、消去中信号が「Ｌｏｗ」に切り替えられる。
【００９６】
ステップ３００では、リライタブルラベル１０１の対象が変わった等の何らかの条件変更があったか否かが判定される。条件変更があった場合には、一旦動作フローを終了し、最初から処理フローをやり直す。一方、条件変更が無い場合には、ステップ１３０から動作フローを繰り返す。
【００９７】
このように、本実施例に係るレーザー消去方法の動作フローによれば、適切に走査速度の補正を行うとともに、それに応じたレーザーパワー等の補正を行うことができる。
【００９８】
なお、ステップ１９０において、速度補正を行うか否かの判定を行っているが、このステップを設けずに、常に補正を行う動作フローとしてもよい。
【００９９】
また、エンコーダ１５等のリライタブルラベル１０１の移動速度を検出する手段を備えず、速度補正を行わない場合には、ステップ１８０、１９０、２２０、２３０を消去し、ステップ１９０の走査速度計算において、ベルトコンベア１２に設定された移動速度をラベル速度として用いれば、同じように本実施例に係るレーザー消去方法を実行することができる。
【０１００】
図７は、リライタブルラベル１０１に用いられている熱可逆記録媒体を用いた発色と消色について説明するための図である。
【０１０１】
熱可逆記録媒体は、融解前の有機低分子物質が、ロイコ染料及び可逆性顕色剤（以下、「顕色剤」と称することがある）であり、かつ融解した後であって、結晶化する前の前記有機低分子物質が、前記ロイコ染料及び前記顕色剤であり、前記色調が、透明状態と発色状態とに熱により可逆的に変化する。
【０１０２】
図７において、まず、初め消色状態Ａにある記録層を昇温していくと、溶融温度Ｔ２にて、前記ロイコ染料と前記顕色剤とが溶融混合し、発色が生じ溶融発色状態Ｂとなる。溶融発色状態Ｂから急冷すると、発色状態のまま室温に下げることができ、発色状態が安定化されて固定された発色状態Ｃとなる。この発色状態が得られるかどうかは、溶融状態からの降温速度に依存しており、徐冷では降温の過程で消色が生じ、初期と同じ消色状態Ａ、あるいは急冷による発色状態Ｃよりも相対的に濃度の低い状態となる。
【０１０３】
具体的には、レーザー書き込み装置９０において、レーザービームＬＷを熱可逆記録媒体に照射すると、照射した部分は、温度が上昇し、消色状態Ａから、溶融発色状態Ｂになる。レーザー書き込み装置９０のレーザービームＬＷは、スポット的なビームであり、一筆書きで描画を行うため、レーザービームＬＷが移動し、照射された部分が急激に冷える状態を作ることができる。よって、溶融発色状態Ｂから、発色状態Ｃに移行できる。
【０１０４】
一方、発色状態Ｃから再び昇温していくと、発色温度よりも低い温度Ｔ１にて消色が生じ（ＤからＥ）、この状態から降温すると、初期と同じ消色状態Ａに戻る。
【０１０５】
溶融状態から急冷して得た発色状態Ｃは、前記ロイコ染料と前記顕色剤とが分子同士で接触反応し得る状態で混合された状態であり、これは固体状態を形成していることが多い。この状態では、前記ロイコ染料と前記顕色剤との溶融混合物（前記発色混合物）が結晶化して発色を保持した状態であり、この構造の形成により発色が安定化していると考えられる。一方、消色状態は、両者が相分離した状態である。この状態は、少なくとも一方の化合物の分子が集合してドメインを形成したり、結晶化した状態であり、凝集あるいは結晶化することにより前記ロイコ染料と前記顕色剤とが分離して安定化した状態であると考えられる。多くの場合、このように、両者が相分離して前記顕色剤が結晶化することにより、より完全な消色が生じる。
【０１０６】
具体的には、レーザー消去装置８０により、熱可逆記録媒体をレーザービームＬで照射すると、照射された部分は温度が上昇するので、発色状態ＣからＤ、Ｅへと移行することができる。レーザー消去装置８０では、レーザービームＬを縦長のライン状のビームでゆっくりと照射するので、温度が徐々に上昇し、発色状態Ｃ→Ｄ→Ｅ→消色状態Ａへと移行させることができる。
【０１０７】
なお、前記記録層を溶融温度Ｔ２以上の温度Ｔ３に繰返し昇温すると消去温度に加熱しても消去できない消去不良が発生したりする場合がある。これは、前記顕色剤が熱分解を起こし、凝集あるいは結晶化しにくくなってロイコ染料と分離しにくくなるためと思われる。繰返しによる前記熱可逆記録媒体の劣化を抑えるためには、前記熱可逆記録媒体を加熱する際に溶融温度Ｔ２と前記温度Ｔ３の差を小さくすることにより、繰返しの記録消去による媒体の劣化を抑えられる。
【０１０８】
本実施例に係るレーザー消去装置８０及びレーザー消去方法においては、十分時間を掛けて熱可逆記録媒体をレーザー照射し、十分なエネルギーを熱可逆記録媒体に付与できるので、十分な消色効果を得ることができる。
【０１０９】
以上、本発明の好ましい実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上述した実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。
【産業上の利用可能性】
【０１１０】
本発明は、搬送容器等に貼り付けられるラベルの記録情報を消去するレーザー消去装置に利用することができる。
【符号の説明】
【０１１１】
１０ ローラーコンベア
１１ ローラー
１２ ベルトコンベア
１３ ベルト
１５ エンコーダ
２０、２１、２２ センサ
３０、３１、３２ ストッパ
４０ レーザー光源
４１、４２、４３、４４、４５ レンズ
４６ レーザードライバ
５０ ガルバノミラー
５１ ガルバノメータ
５２ ミラー
５３ ガルバノドライバ
６０ レーザー消去手段
７０ システム制御装置
７１ 端子台
７２ 操作盤
７３ 消去条件設定手段
７４ 不揮発性メモリ
７５ レーザーパワー設定手段
７６ 走査速度設定手段
７７ 消去動作制御手段
７８ レーザー制御手段
７９ ガルバノ制御手段
８０ レーザー消去装置
９０ レーザー書き込み装置
【先行技術文献】
【特許文献】
【０１１２】
【特許文献１】特開２００６−２３１６４７号公報
【特許文献２】特開２００７−７６１２２号公報
【特許文献３】特開２００１−８８３３３号公報
【特許請求の範囲】
【請求項１】
温度に依存して色調が可逆的に変化する熱可逆記録媒体が所定の移動速度で移動しているときに、前記熱可逆記録媒体にレーザービームを照射し、前記熱可逆記録媒体の表示情報を消去するレーザー消去装置であって、
前記レーザービームを、前記熱可逆媒体の移動方向と同じ方向に、前記所定の移動速度よりも小さい所定の走査速度で走査させ、前記表示情報を消去するレーザー走査手段を有することを特徴とするレーザー消去装置。
【請求項２】
前記レーザービームの走査長は、前記熱可逆記録媒体の幅の長さよりも長いことを特徴とする請求項１に記載のレーザー消去装置。
【請求項３】
前記レーザー走査手段は、前記レーザービームを偏向させる偏向手段と、
該偏向手段を駆動する駆動手段と、
前記熱可逆記録媒体の前記所定の移動速度に基づいて、前記レーザービームの走査速度を設定する速度設定手段と、を含むことを特徴とする請求項１又は２に記載のレーザー消去装置。
【請求項４】
移動中の前記熱可逆記録媒体の移動速度を検出する移動速度検出手段を更に有し、
前記速度設定手段は、前記移動速度検出手段により検出された前記移動速度に基づいて、前記走査速度を補正して設定することを特徴とする請求項３に記載のレーザー消去装置。
【請求項５】
前記レーザービームのレーザーパワーを、補正された前記走査速度に応じて設定するレーザー設定手段を更に有することを特徴とする請求項４に記載のレーザー消去装置。
【請求項６】
温度に依存して色調が可逆的に変化する熱可逆記録媒体が所定の移動速度で移動しているときに、前記熱可逆記録媒体にレーザービームを照射し、前記熱可逆記録媒体の表示情報を消去するレーザー消去方法であって、
前記熱可逆記録媒体の前記所定の移動速度よりも遅い速度で前記レーザービームの走査速度を設定する工程と、
前記熱可逆記録媒体の移動方向と同じ方向に、設定された前記走査速度で前記レーザービームを走査させ、前記熱可逆記録媒体の前記表示情報を消去する工程と、を有することを特徴とするレーザー消去方法。
【請求項７】
前記レーザービームの走査長は、前記熱可逆記録媒体の幅の長さよりも長いことを特徴とする請求項６に記載のレーザー消去方法。
【請求項８】
移動中の前記熱可逆記録媒体の移動速度を検出する工程と、
検出された前記移動速度に基づいて、前記レーザービームの前記走査速度を補正して設定する工程と、を更に有することを特徴とする請求項６又は７に記載のレーザー消去方法。
【請求項９】
前記レーザービームのレーザーパワーを、補正された前記走査速度に応じて設定することを特徴とする請求項８に記載のレーザー消去方法。
【請求項１】
温度に依存して色調が可逆的に変化する熱可逆記録媒体が所定の移動速度で移動しているときに、前記熱可逆記録媒体にレーザービームを照射し、前記熱可逆記録媒体の表示情報を消去するレーザー消去装置であって、
前記レーザービームを、前記熱可逆媒体の移動方向と同じ方向に、前記所定の移動速度よりも小さい所定の走査速度で走査させ、前記表示情報を消去するレーザー走査手段を有することを特徴とするレーザー消去装置。
【請求項２】
前記レーザービームの走査長は、前記熱可逆記録媒体の幅の長さよりも長いことを特徴とする請求項１に記載のレーザー消去装置。
【請求項３】
前記レーザー走査手段は、前記レーザービームを偏向させる偏向手段と、
該偏向手段を駆動する駆動手段と、
前記熱可逆記録媒体の前記所定の移動速度に基づいて、前記レーザービームの走査速度を設定する速度設定手段と、を含むことを特徴とする請求項１又は２に記載のレーザー消去装置。
【請求項４】
移動中の前記熱可逆記録媒体の移動速度を検出する移動速度検出手段を更に有し、
前記速度設定手段は、前記移動速度検出手段により検出された前記移動速度に基づいて、前記走査速度を補正して設定することを特徴とする請求項３に記載のレーザー消去装置。
【請求項５】
前記レーザービームのレーザーパワーを、補正された前記走査速度に応じて設定するレーザー設定手段を更に有することを特徴とする請求項４に記載のレーザー消去装置。
【請求項６】
温度に依存して色調が可逆的に変化する熱可逆記録媒体が所定の移動速度で移動しているときに、前記熱可逆記録媒体にレーザービームを照射し、前記熱可逆記録媒体の表示情報を消去するレーザー消去方法であって、
前記熱可逆記録媒体の前記所定の移動速度よりも遅い速度で前記レーザービームの走査速度を設定する工程と、
前記熱可逆記録媒体の移動方向と同じ方向に、設定された前記走査速度で前記レーザービームを走査させ、前記熱可逆記録媒体の前記表示情報を消去する工程と、を有することを特徴とするレーザー消去方法。
【請求項７】
前記レーザービームの走査長は、前記熱可逆記録媒体の幅の長さよりも長いことを特徴とする請求項６に記載のレーザー消去方法。
【請求項８】
移動中の前記熱可逆記録媒体の移動速度を検出する工程と、
検出された前記移動速度に基づいて、前記レーザービームの前記走査速度を補正して設定する工程と、を更に有することを特徴とする請求項６又は７に記載のレーザー消去方法。
【請求項９】
前記レーザービームのレーザーパワーを、補正された前記走査速度に応じて設定することを特徴とする請求項８に記載のレーザー消去方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１２−５６２５７（Ｐ２０１２−５６２５７Ａ）
【公開日】平成２４年３月２２日（２０１２．３．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２０３７０７（Ｐ２０１０−２０３７０７）
【出願日】平成２２年９月１０日（２０１０．９．１０）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年３月２２日（２０１２．３．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年９月１０日（２０１０．９．１０）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
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