УСТРОЙСТВО ЛАЗЕРНОГО СТИРАНИЯ И СПОСОБ ЛАЗЕРНОГО СТИРАНИЯ
LASER DELETING DEVICE AND LASER DELETING METHOD

Область техники
Настоящее изобретение, в общем случае, относится к устройствам лазерного стирания и способам лазерного стирания. В частности, настоящее изобретение относится к устройству лазерного стирания и способу лазерного стирания, которые предусматривают облучение носителя обратимой термической записи, который обратимо изменяет свой цветовой тон в зависимости от температуры, лазерным пучком и стирание информации отображения на носителе обратимой термической записи.
Уровень техники
Традиционно, в отношении экономии ресурсов и защиты окружающей среды, известны устройство обновления информации записи и способ обновления информации записи, в которых носитель обратимой термической записи, где цвет возникает и исчезает под действием тепла, применяется к метке транспортировочного контейнера логистической системы конвейерного типа, раскрытой в японской патентной заявке № публикации 2006-231647 (которую в дальнейшем мы будем называть патентным документом 1).
В устройстве обновления информации записи и способе обновления информации записи, раскрытых в патентном документе 1, запись осуществляется путем прижатия термопечатающей головки к метке. Однако, ввиду сложности фиксации термопечатающей головки относительно носителя обратимой термической записи, было разработано немало устройств и способов для осуществления бесконтактных записи и стирания с использованием лазера, раскрытого в японской патентной заявке № публикации 2007-76122 (которую в дальнейшем мы будем называть патентным документом 2) и в японской патентной заявке № публикации 2001-88333 (которую в дальнейшем мы будем называть патентным документом 3).
В патентном документе 2 раскрыто устройство обновления информации записи, где единичное лазерное устройство осуществляет запись и стирание путем отклонения лазера и сканирования останавливающегося носителя обратимой термической записи лазером. Кроме того, в патентном документе 3 раскрыто стирание записи, устройство, которое осуществляет запись и стирание путем сканирования носителя обратимой термической записи за счет движения носителя обратимой термической записи относительно неподвижного лазера.
Таким образом, с использованием лазера можно осуществлять запись и стирание на носитель обратимой термической записи без образования контакта, и носитель обратимой термической записи можно использовать как метку транспортировочного контейнера логистической системы конвейерного типа.
Однако, например, конфигурация, раскрытая в патентном документе 2, в устройстве обновления информации записи, где единичное лазерное устройство осуществляет как запись, так и стирание путем отклонения лазера для сканирования, возникает проблема увеличения времени такта. Здесь, "время такта" означает время, необходимое для сборки или обработки изделия на определенной сборочной установке или технологической установке производственной линии, или суммарное время изготовления изделия на производственной линии.
Время такта можно, в целом, именовать "временем цикла". Время такта может иметь целью установление производительности в соответствии с требованиями заказчика или может иметь целью указание продуктивности или пропускной способности.
Кроме того, даже если обеспечено два лазерных устройства, и стирание и запись осуществляются соответствующими лазерными устройствами, поскольку для стирания требуется больше энергии, чем для записи, возникает проблема увеличения времени стирания по сравнению со временем записи.
Кроме того, даже если используется способ, предусматривающий остановку носителя обратимой термической записи и осуществление сканирования путем отклонения лазера, поскольку перемещение, остановка транспортировочного контейнера занимают время, возникает проблема короткого времени, выделенного для стирания в течение времени такта.
Кроме того, например, конфигурация, раскрытая в патентном документе 3, в устройстве стирания записи, которое осуществляет сканирование путем фиксации лазера и перемещения носителя обратимой термической записи, если носитель обратимой термической записи имеет малую ширину относительно ширины транспортировочного контейнера, возникает проблема короткого времени, выделенного для стирания в течение времени такта.
Сущность изобретения
Соответственно, варианты осуществления настоящего изобретения могут обеспечивать устройство лазерного стирания и способ лазерного стирания, решающие одну или более рассмотренных выше проблем.
В частности, варианты осуществления настоящего изобретения могут обеспечивать устройство лазерного стирания и способ лазерного стирания, которые позволяют осуществлять запись и стирание на носителе обратимой термической записи в течение короткого времени такта с использованием лазера без образования контакта, несмотря на простую конфигурацию.
Согласно одному аспекту настоящего изобретения, предусмотрено устройство лазерного стирания, включающее в себя:
блок переноса для перемещения носителя обратимой термической записи, содержащего информацию отображения, с заранее определенной скоростью движения, причем носитель обратимой термической записи обратимо изменяет свой цветовой тон в зависимости от температуры, и
блок лазерного стирания, выполненный с возможностью стирания информации отображения путем облучения носителя обратимой термической записи лазерным пучком при движении носителя обратимой термической записи и путем отклонения лазерного пучка с заранее определенной скоростью сканирования, более низкой, чем заранее определенная скорость движения в том же направлении, что и направление движения носителя обратимой термической записи.
Согласно другому аспекту настоящего изобретения, предусмотрен способ лазерного стирания, включающий в себя этапы, на которых:
перемещают носитель обратимой термической записи, содержащий информацию отображения, с заранее определенной скоростью, причем носитель обратимой термической записи обратимо изменяет свой цветовой тон в зависимости от температуры; и
стирают информацию отображения путем облучения носителя обратимой термической записи лазерным пучком при движении носителя обратимой термической записи с заранее определенной скоростью движения и путем отклонения лазерного пучка с заранее определенной скоростью сканирования, более низкой, чем заранее определенная скорость движения в том же направлении, что и направление движения носителя обратимой термической записи.
Краткое описание чертежей
Фиг.1 - схема, демонстрирующая общую конфигурацию иллюстративной системы транспортера, использующей устройство лазерного стирания варианта осуществления настоящего изобретения.
Фиг.2 - конфигурационная схема, демонстрирующая иллюстративное устройство лазерного стирания варианта осуществления настоящего изобретения.
Фиг.3A - иллюстративная схема, демонстрирующая пример операции стирания устройства стирания настоящего варианта осуществления в начальной точке стирания.
Фиг.3B - иллюстративная схема, демонстрирующая пример операции стирания устройства стирания настоящего варианта осуществления в промежуточной точке стирания.
Фиг.3C - иллюстративная схема, демонстрирующая пример операции стирания устройства стирания настоящего варианта осуществления в конечной точке стирания.
Фиг.4A - схема, демонстрирующая операцию стирания первого традиционного устройства лазерного стирания в начальной точке стирания в порядке сравнительного примера.
Фиг.4B - схема, демонстрирующая операцию стирания первого традиционного устройства лазерного стирания в промежуточной точке стирания в порядке сравнительного примера.
Фиг.4C - схема, демонстрирующая операцию стирания первого традиционного устройства лазерного стирания в конечной точке стирания в порядке сравнительного примера.
Фиг.5A - схема, демонстрирующая операцию стирания второго традиционного устройства лазерного стирания в начальной точке стирания в порядке сравнительного примера.
Фиг.5B - схема, демонстрирующая операцию стирания второго традиционного устройства лазерного стирания в промежуточной точке стирания в порядке сравнительного примера.
Фиг.5C - схема, демонстрирующая операцию стирания второго традиционного устройства лазерного стирания в конечной точке стирания в порядке сравнительного примера.
Фиг.6 - схема, демонстрирующая последовательность операций способа лазерного стирания с использованием устройства лазерного стирания настоящего варианта осуществления.
Фиг.7 - иллюстративная схема окрашивания и обесцвечивания с использованием носителя обратимой термической записи.
Описание вариантов осуществления
Описание приведено со ссылкой на прилагаемые чертежи вариантов осуществления настоящего изобретения.
На фиг.1 показана схема, демонстрирующая общую конфигурацию иллюстративной системы транспортера, использующей устройство лазерного стирания варианта осуществления настоящего изобретения. Согласно фиг.1, система транспортера настоящего варианта осуществления включает в себя роликовый транспортер 10, ленточный транспортер 12, кодер 15, датчики 20-22, стопоры 30-32, блок 60 лазерного стирания, узел 70 управления системой и узел 90 лазерной записи. Здесь, блок 60 лазерного стирания и узел 70 управления системой составляют устройство 80 лазерного стирания настоящего варианта осуществления.
Кроме того, согласно фиг.1, контейнеры 100, подлежащие переносу, показаны как однотипные компоненты. Перезаписываемая метка 101, подлежащая стиранию устройством 80 лазерного стирания настоящего варианта осуществления, нанесена на боковую поверхность контейнеров 100. Перезаписываемые метки 101 выполнены из носителя обратимой термической записи, допускающего печать и стирание за счет нагревания, и сформированы так, чтобы давать возможность стирать уже извлеченную информацию отображения и печатать следующую. Здесь, согласно фиг.1, на перезаписываемой метке 101 напечатана информация букв "ABC".
Роликовый транспортер 10 и ленточный транспортер 12 являются блоками переноса для перемещения и переноса контейнера 100. Роликовый транспортер 10 имеет, в целом, линейную конфигурацию за счет параллельного размещения множественных роликов 11 с заранее определенным интервалом и за счет того, что линия ориентирована в направлении вращения роликов. Роликовый транспортер 10 обеспечивает быстрое движение контейнера 100 за счет быстрого вращения соответствующих роликов 11. Кроме того, можно регулировать остановку и скорость роликов 11 в коротком блоке и индивидуально управлять движением контейнеров 100 на линии. Роликовые транспортеры 10 используются в местах, отличных от тех, где располагается блок 60 лазерного стирания.
С другой стороны, ленточный транспортер 12 включает в себя ленту 13, предусмотренную с возможностью обматываться вокруг множественных роликов 11. Ленточный транспортер 12 не может вращаться быстрее, чем роликовый транспортер 10, поскольку лента 13 обмотана вокруг ленточного транспортера 12, но ленточный транспортер 12 может перемещать все контейнеры 100 с постоянной скоростью, поддерживая устойчивость всех контейнеров 100, ввиду высокой силы трения между лентой 13 и контейнером 100. Если стирание информации отображения на поверхности перезаписываемой метки 101 осуществляется блоком 60 лазерного стирания, необходимо перемещать перезаписываемую метку 101 со стабильной постоянной скоростью для облучения перезаписываемой метки 101 лазерным пучком L. Соответственно, ленточный транспортер 12 обеспечен в положении, соответствующем блоку 60 лазерного стирания.
Кодер 15 является блоком определения скорости для определения скорости движения контейнера 100, а следовательно, перезаписываемой метки 101. В случае использования ленточного транспортера 12, скорость движения контейнера 100 стабильна, и контейнер 100 движется со скоростью, приблизительно пропорциональной скорости вращения роликов 11. Соответственно, если скорость вращения роликов 11 можно определить с помощью кодера 15, можно также определить скорость движения перезаписываемой метки 101.
Датчики 20-22 являются блоками определения для определения присутствия контейнера 100. Например, датчики 20-22 могут быть выполнены с возможностью определения присутствия контейнера 100 перед датчиками 20-22, если датчики 20-22 излучают свет и регистрируют отраженный свет.
Стопоры 30-32 являются блоками для остановки контейнера 100 в заранее определенном положении. Если датчики 20-22 определяют присутствие контейнера 100, стопоры 30-32 могут стабилизировать и останавливать контейнер 100, заключая контейнер 100 между собой. Здесь, стопоры 30-32 могут иметь различные конфигурации. Например, возможна конфигурация, в которой стопоры 30-32 являются пластинчатыми стопорами 30-32, выступающими вверх из пространства между роликами 11 и останавливающими контейнер 100.
Блок 60 лазерного стирания является блоком, излучающим лазерный свет на перезаписываемую метку 101 и стирающим уже записанную информацию без образования контакта. Следовательно, блок 60 лазерного стирания включает в себя лазерную оптическую систему, включающую в себя лазерный источник света и пр. Лазерный пучок L, излучаемый из блока 60 лазерного стирания, имеет вертикально удлиненную форму, как показано на фиг.1, и формируется имеющим большую длину по вертикали, чем информация отображения на перезаписываемой метке 101. Блок 60 лазерного стирания располагается рядом с ленточным транспортером 12 и осуществляет стирание при движении контейнера 100 с постоянной скоростью. Здесь, блок 60 лазерного стирания возбуждается и управляется узлом 70 управления системой. Поэтому блок 60 лазерного стирания, включающий в себя лазерный источник света, и часть, которая управляет блоком 60 лазерного стирания узла 70 управления системой, составляют целиком устройство лазерного стирания настоящего варианта осуществления.
Узел 70 управления системой является узлом для управления всей системой транспортера и подключен к соответствующим узлам и частям. Соответствующие узлы и части подчиняются инструкциям узла 70 управления системой. Блок 60 лазерного стирания работает под управлением узла 70 управления системой.
Узел 90 лазерной записи является узлом, облучающим перезаписываемую метку 101 лазерным пучком LW и осуществляющим печать без образования контакта. Лазерный пучок LW узла 90 лазерной записи имеет круглую форму пучка, которая позволяет облучать перезаписываемую метку 101 пятном, отличающимся от того, которое создает блок 60 лазерного стирания, чтобы извлекать буквы и пр. за один проход. Узел 90 лазерной записи располагается рядом с роликовым транспортером 10 и осуществляет печать во время остановки контейнера 100.
Перейдем к объяснению работы системы транспортера настоящего варианта осуществления. Контейнеры 100 перемещаются из верхнего левого угла в нижний правый угол согласно фиг.1. Контейнер 100, находящийся в верхнем левом углу транспортерной линии (которая обозначает роликовый транспортер 10), временно останавливается, не доходя до ленточного транспортера 12 с помощью датчика 20 и стопора 30. Затем, когда контейнер 100, находящийся впереди, проходит через датчик 21, стопор 20 освобождается, и контейнер 100 переходит на ленточный транспортер 12. Эта временная остановка предназначена для регулировки интервалов и пр. контейнеров 100, которые перемещаются на ленточном транспортере 12, а также для того, чтобы убедиться в работоспособности блока 60 лазерного стирания. Контейнер 100 на ленте 13 проходит перед блоком 60 лазерного стирания с заранее определенной скоростью. Узел 70 управления системой определяет, что контейнер 100, подлежащий стиранию, оказался в заранее определенном положении, с помощью датчика 21, и выводит сигнал начала стирания на блок 60 лазерного стирания. Блок 60 лазерного стирания принимает сигнал начала стирания от узла 70 управления системой и отклоняет лазер L в том же направлении, что и направление движения контейнера 100, с заранее определенной скоростью и в течение заранее определенного времени, излучая лазерный пучок L на перезаписываемую метку 101 с заранее определенной мощностью. Благодаря отклоняющему движению лазерного пучка L, ранее напечатанная информация стирается.
Контейнер 100, имеющий перезаписываемую метку 101, информация отображения которой была стерта, движется, переходит на следующий роликовый транспортер 10 и останавливается, не доходя до узла 90 лазерной записи, с помощью датчика 22 и стопора 31. Это необходимо для того, чтобы следующий контейнер 100 не ударил по контейнеру 100, на котором производится печать, что может привести к смещению печати. Когда контейнер 100, находящийся впереди, печать на котором завершена, движется, стопор 31 освобождается и следующий контейнер 100 движется перед узлом 90 лазерной записи. Если датчик 23 определяет, что контейнер 100, подлежащий печати, оказался в заранее определенном положении, узел 70 управления системой стабилизирует контейнер 100, закрывая стопор 32, и выводит сигнал начала печати на узел 90 лазерной записи. Узел 90 лазерной записи принимает данные печатаемой информации и сигнал начала печати и печатает информацию лазером. По завершении печати, узел 90 лазерной записи выводит сигнал завершения печати на узел 70 управления системой. Узел 70 управления системой, приняв сигнал завершения печати, освобождает стопор 32 и перемещает контейнер 100 к следующему процессу.
На фиг.2 показана конфигурационная схема, демонстрирующая пример устройства 80 лазерного стирания варианта осуществления настоящего изобретения. Устройство 80 лазерного стирания настоящего изобретения, в целом, состоит из блока 60 лазерного стирания и узла 70 управления системой. Блок 60 лазерного стирания включает в себя лазерный источник 40 света, первую цилиндрическую линзу 41, первую сферическую линзу 42, микролинзовую матрицу 43, вторую сферическую линзу 44, вторую цилиндрическую линзу 45, возбудитель 46 лазера, гальванозеркало 50 и гальвановозбудитель 51. С другой стороны, узел 70 управления системой включает в себя оконечный блок 71, панель 72 управления, блок 73 установки условий стирания, блок 77 управления операцией стирания, блок 78 управления лазером и блок 79 гальваноуправления. Кроме того, блок 73 установки условий стирания включает в себя блок 75 установки мощности лазера и блок 76 установки скорости сканирования. Кроме того, показано, что перезаписываемая метка 101 является объектом облучения. Здесь, перезаписываемая метка 101 выполнена из носителя обратимой термической записи, описанного согласно фиг.1.
Лазерный источник 40 света является блоком, излучающим лазерный пучок L. Длина по вертикали формы пучка лазерного источника 40 света настоящего варианта осуществления должна быть больше, чем у информации, отображаемой на перезаписываемой метке 101. Это позволяет стирать информацию перезаписываемой метки 101, отклоняя лазерный пучок L только в горизонтальном направлении, и стирать перезаписываемую метку 101 за один проход сканирования.
При условии, что лазерный источник 40 света имеет форму, более длинную по вертикали, чем информация на перезаписываемой метке 101, как упомянуто выше, можно использовать различные виды лазерных источников 40 света. Например, можно использовать матрицу лазерных диодов, где лазерные диоды размещены вертикально. Матрица лазерных диодов является модулем, который включает в себя множественные источники света на основе лазерного диода. Например, можно использовать матрицу лазерных диодов, включающую в себя семнадцать источников света на основе лазерного диода. В этом случае, длина источников света с первого по семнадцатый может составлять, например, 10 мм. Лазерные пучки L, излучаемые из лазерного источника 40 света матрицы лазерных диодов, увеличиваются множественными линзами 40-45, и достигается однородное распределение плотности энергии лазерных пучков L, и на перезаписываемой метке 101 формируется линейный пучок длиной 60 мм и шириной 0,5 мм.
Теперь опишем функции соответствующих линз 41-45. Первая цилиндрическая линза 41 является линзой формирования пучка для сужения лазерных пучков L, излучаемых из лазерного источника 40 света. Первая сферическая линза 42 является линзой, которая однократно уменьшает вертикальный размер лазерных пучков L. Микролинзовая матрица 43 является линзой, обеспечивающей перекрывание соседних лазерных пучков L, в отношении вертикально размещенных семнадцати точек, излучаемых из матрицы лазерных диодов, и формирование вертикально удлиненной формы пучка в целом. Вторая сферическая линза 44 является линзой регулировки высоты для регулировки высоты лазерного пучка L относительно перезаписываемой метки 101. Вторая цилиндрическая линза 45 является линзой для сужения лазерного пучка L и для формирования лазерного пучка L на конце.
Возбудитель 46 лазера является схемой, которая генерирует ток возбуждения лазерного источника 40 света. Возбудитель 46 лазера управляет мощностью лазера согласно значению инструкции от узла 70 управления системой.
Оптическая система, состоящая из таких лазерного источника 40 света, линз 41-45 и возбудителя 46 лазера, может генерировать линейный лазерный пучок L.
Гальванозеркало 50 является блоком отклонения, который включает в себя гальванометр 51, снабженный зеркалом 52, которое отражает лазерный пучок L. Гальванозеркало 50 может отклонять лазерный пучок L для сканирования. Гальвановозбудитель 53 является схемой, которая управляет углом зеркала 52 согласно узлу 70 управления системой. В частности, гальвановозбудитель 53 сравнивает сигнал угла датчика и значение инструкции от узла 70 управления системой и обеспечивает сигнал возбуждения для гальванозеркала 50 так, чтобы минимизировать ошибку.
Теперь опишем узел 70 управления системой. Оконечный блок 71 является блоком, который электрически соединяет соответствующие узлы и блоки системы транспортера, описанные согласно фиг.1, с узлом 70 управления системой. Оконечный блок 71 включает в себя клемму входного сигнала для сигнала начала стирания, сигнала взаимоблокировки, сигнала температуры окружающей среды и сигнал кодера, и клемму выходного сигнала для сигнала завершения подготовки к стиранию сигнала активного стирания и сигнала возникновения отказа. Здесь, сигнал начала стирания является сигналом, в соответствии с которым блок 60 лазерного стирания начинает действие стирания; сигнал взаимоблокировки является сигналом, приводящим действие стирания к аварийной остановке; и сигнал температуры окружающей среды является сигналом для коррекции мощности лазера в соответствии с температурой окружающей среды. Кроме того, сигнал кодера является сигналом для определения скорости движения перезаписываемой метки 101; сигнал завершения подготовки к стиранию является сигналом для указания возможности приема сигнала начала стирания; и сигнал активного стирания является сигналом для указания того, что стирание осуществляется. Кроме того, сигнал возникновения отказа является сигналом для указания того, что узел 70 управления системой выявил отказ, например отказ лазера, отказ гальванозеркала и пр.
Панель 72 управления является пользовательским интерфейсом, образованным простыми дисплеями и переключателями, которые позволяют совершать выбор в меню и вводить значения.
Блок 73 установки условий стирания является блоком для управления панелью 72 управления и для установления различных условий стирания на основании информации, вводимой в панель 72 управления. Блок 73 установки условий стирания устанавливает, например, ширину сканирования лазерного пучка L, указанную пользователем, скорость сканирования лазерного пучка L, направление сканирования лазерного пучка L, выходную мощность лазера, время задержки начала стирания, скорость движения контейнера и пр. Кроме того, блок 73 установки условий стирания включает в себя энергонезависимую память для хранения установленных условий стирания.
Блок 73 установки условий стирания включает в себя блок 75 установки мощности лазера и блок 76 установки скорости сканирования. Блок 75 установки мощности лазера является блоком, устанавливающим мощность лазера для лазерного пучка L, выводимого из лазерного источника 40 света. Мощность лазера можно устанавливать на основании значений, введенных с панели 72 управления. Если мощность лазера напрямую вводится в панель 72 управления, мощность лазера можно устанавливать согласно вводу. С другой стороны, если мощность лазера не вводится, надлежащая мощность лазера вычисляется и устанавливается на основании значений входных величин.
Кроме того, если фактическая скорость движения перезаписываемой метки 101 вводится, при движении перезаписываемой метки 101, с блока 77 управления операцией стирания, как описано ниже, блок 75 установки мощности лазера корректирует установленную мощность лазера и устанавливает мощность лазера опять же на основании фактической скорости движения, при движении. Однако функция осуществления этой операции не всегда необходима, но при желании может быть обеспечена.
Блок 76 установки скорости сканирования является блоком, устанавливающим скорость сканирования лазерного пучка L. В устройстве 80 лазерного стирания настоящего варианта осуществления блок 76 установки скорости сканирования устанавливает скорость сканирования лазерного пучка L на более низкое значение, чем скорость движения перезаписываемой метки 101. Следовательно, если скорость движения контейнера или скорость движения перезаписываемой метки вводится с панели 72 управления, скорость сканирования лазерного пучка L устанавливается на более низкое значение, чем введенная скорость движения. При этом, в отсутствие конкретного ввода, блок 76 установки скорости сканирования обращается к скорости движения контейнера или скорости движения перезаписываемой метки, установленным и сохраненным в блоке 73 установки условий стирания, и устанавливает скорость сканирования более низкой, чем скорость движения.
Скорость сканирования можно устанавливать на основании правила, например, определенной формулы арифметической обработки. Например, если определено, что скорость сканирования вдвое меньше скорости движения контейнера 100 или перезаписываемой метки 101, скорость сканирования устанавливается согласно правилу. Правило, например формула арифметической обработки, можно выбирать произвольно согласно предусмотренной цели. Например, правило может выражаться простой формулой, например 1/n (n - целое число) от скорости движения контейнера 100 или перезаписываемой метки 101. Это позволяет сократить нагрузку арифметической обработки и упрощает установление скорости сканирования лазерного пучка L.
Если из блока 77 управления операцией стирания вводится сигнал скорости движения фактически движущего(ей)ся контейнера 100 или перезаписываемой метки 101, блок 76 установки скорости сканирования может осуществлять коррекцию на основании скорости движения при фактическом перемещении и может снова устанавливать скорость сканирования. Однако функция осуществления этого не всегда необходима, но при желании может быть обеспечена.
Блок 77 управления операцией стирания является блоком, обрабатывающим входной сигнал, поступающий в оконечный блок 71, и управляющим блоком 73 установки условий стирания, и дает инструкции блоку 78 управления лазером и блоку 79 гальваноуправления, и генерирует выходной сигнал из оконечного блока 71. Кроме того, блок 77 управления операцией стирания выводит сигнал на блок 73 установки условий стирания для обеспечения информации в отношении предмета, где блок 73 установки условий стирания осуществляет коррекцию и переустановку, например скорости движения контейнера 100 или перезаписываемой метки 101, среди сигналов, поступающих из оконечного блока 71. Это позволяет осуществлять необходимую коррекцию. Здесь, эта коррекция может осуществляться блоком 77 управления операцией стирания путем обращения к информации, установленной в блоке 73 установки условий стирания. Такую процедуру обработки можно устанавливать по-разному согласно предусмотренному использованию.
Блок 78 управления лазером управляет возбуждением лазерного источника 40 света. В частности, блок 78 управления лазером преобразует выходное значение лазера, предписанное блоком 77 управления операцией стирания, в аналоговый сигнал и выводит аналоговый сигнал на возбудитель 46 лазера. Кроме того, блок 78 управления лазером генерирует сигнал хронирования для включения/выключения лазерного источника 40 света и выводит сигнал хронирования.
Блок 79 гальваноуправления управляет возбуждением гальванозеркала 50. В частности, блок 79 гальваноуправления генерирует аналоговый сигнал для перемещения гальванозеркала 50 с указанной скоростью из начального положения сканирования в конечное положение сканирования, предписанное блоком 77 управления операцией стирания.
Теперь, со ссылкой на фиг.3A-3C, опишем пример операции стирания устройства лазерного стирания, имеющего такую конфигурацию. На фиг.3A-3C показаны схемы, описывающие операцию стирания устройства лазерного стирания настоящего варианта осуществления. Здесь, те же самые ссылочные позиции используются для компонентов, аналогичных описанным ранее, и описания опущены.
На фиг.3A показана схема, демонстрирующая пример операции стирания в начальной точке стирания. Согласно фиг.3A, до того, как перезаписываемая метка 101 контейнера 100 оказывается перед блоком 60 лазерного стирания, блок 60 лазерного стирания излучает лазерный пучок L от переднего участка перезаписываемой метки 101. Лазерный пучок L излучается из блока 60 лазерного стирания назад. После этого начинается отклонение лазерного пучка L для сканирования в том же направлении, что и направление движения перезаписываемой метки 101. В этом случае скорость сканирования меньше скорости движения перезаписываемой метки 101. Это означает, что лазерный пучок L движется вперед, как и перезаписываемая метка 101, но, поскольку скорость сканирования меньше скорости движения перезаписываемой метки 101, лазерный пучок L совершает относительное движение назад и медленно заметает перезаписываемую метку 101 в направлении назад.
На фиг.3B показана схема, демонстрирующая пример операции стирания в промежуточной точке. Согласно фиг.3B, когда перезаписываемая метка 101 занимает положение приблизительно перед блоком 60 лазерного стирания, информация отображения на перезаписываемой метке 101 стирается примерно наполовину. Кроме того, лазерный пучок L излучается из блока 60 лазерного стирания приблизительно в направлении вперед. Согласно фиг.3A, поскольку сканирование начинается из положения, более смещенного назад относительно блока 60 лазерного стирания, получается, что блок 60 лазерного стирания облучает перезаписываемую метку 101 лазерным пучком L с использованием большей длины, чем половина ширины перезаписываемой метки 101, для стирания информации отображения с половинной шириной перезаписываемой метки 101. Другими словами, блок 60 лазерного стирания облучает перезаписываемую метку 101 лазерным пучком L в течение некоторого времени.
На фиг.3C показана схема, демонстрирующая пример операции стирания в конечной точке стирания. В конечной точке стирания, перезаписываемая метка 101 продвинута более вперед относительно блока 60 лазерного стирания, и блок 60 лазерного стирания облучает задний край перезаписываемой метки 101 лазерным пучком L. Лазерный пучок L излучается из блока 60 лазерного стирания вперед. Информация, отображаемая на перезаписываемой метке 101, полностью стирается.
Согласно фиг.3A-3C, благодаря отклонению лазерного пучка L с более низкой скоростью сканирования, чем скорость движения перезаписываемой метки 101 в том же направлении, что и направление движения перезаписываемой метки 101, можно увеличить расстояние сканирования в направлении назад и вперед, и можно увеличить время сканирования. Это позволяет направлять на перезаписываемую метку 101 достаточную энергию и надежно стирать информацию отображения.
На фиг.4A-4C показаны схемы, демонстрирующие пример операции стирания первого традиционного устройства лазерного стирания в порядке сравнительного примера. Первое традиционное устройство 160 лазерного стирания осуществляет стирание, фиксируя лазерный пучок L и перемещая ленточный транспортер 12, обеспечивая движение пятна облучения лазерным пучком L по перезаписываемой метке 101. Здесь, те же самые ссылочные позиции назначены компонентам, аналогичным описанным ранее, и описание опущено.
На фиг.4A - схема, демонстрирующая операцию стирания в начальной точке стирания. В начальной точке стирания, стирание начинается, когда передний край перезаписываемой метки 101 оказывается перед блоком 60 лазерного стирания.
На фиг.4B - схема, демонстрирующая операцию стирания в промежуточной точке. В промежуточной точке стирания, лазерный пучок L неподвижен, и центр перезаписываемой метки 101 занимает положение перед блоком 60 лазерного стирания.
На фиг.4C - схема, демонстрирующая операцию стирания в конечной точке стирания. В конечной точке стирания, задний край перезаписываемой метки 101 располагается перед блоком 60 лазерного стирания.
Таким образом, в первом традиционном устройстве 160 лазерного стирания, расстояние сканирования равно ширине перезаписываемой метки 101. Если устройство 160 лазерного стирания пытается сообщить достаточную энергию перезаписываемой метке 101, ленточный транспортер 12 должен перемещаться с достаточно низкой скоростью движения, что приводит к увеличению времени такта.
На фиг.5A-5C показаны схемы, демонстрирующие пример операции стирания вторым традиционным устройством лазерного стирания в порядке сравнительного примера. Второе традиционное устройство 161 лазерного стирания осуществляет стирание информации отображения путем остановки перезаписываемой метки 101 и путем отклонения лазерного пучка L. Здесь, те же самые ссылочные позиции используются для компонентов, аналогичных описанным выше, и описание опущено.
На фиг.5A приведена схема, демонстрирующая операцию стирания в начальной точке стирания. В начальной точке стирания, перезаписываемая метка 101 останавливается, когда располагается перед устройством 161 лазерного стирания. Затем лазерный пучок L излучается на передний край перезаписываемой метки 101. После этого лазерный пучок L отклоняется и движется назад, и перезаписываемая метка 101 сканируется.
На фиг.5B приведена схема, демонстрирующая операцию стирания в промежуточной точке стирания. В промежуточной точке стирания, лазерный пучок L движется назад, и перезаписываемая метка 101 сканируется до центра.
На фиг.5C приведена схема, демонстрирующая операцию стирания в конечной точке стирания. В конечной точке стирания, лазерный пучок L движется до заднего края перезаписываемой метки 101, и сканирование перезаписываемой метки 101 завершается.
Таким образом, во втором традиционном устройстве 161 лазерного стирания, расстояние сканирования лазерным пучком L равно ширине перезаписываемой метки 101. Кроме того, когда второе традиционное устройство 161 лазерного стирания осуществляет операцию стирания, поскольку ленточный транспортер 12 необходимо останавливать, время такта увеличивается.
Согласно фиг.3A-5C, поскольку устройство 80 лазерного стирания настоящего варианта осуществления позволяет увеличить расстояние сканирования и время сканирования по сравнению с традиционными устройствами 160, 161 лазерного стирания и может стирать информацию отображения в ходе перемещения ленточного транспортера 12, получается, что время такта значительно улучшается.
На фиг.6 показана схема, демонстрирующая последовательность операций обработки способа лазерного стирания с использованием устройства лазерного стирания настоящего варианта осуществления. Здесь, на фиг.6 показана последовательность операций обработки в случае осуществления коррекции скорости. Кроме того, те же самые ссылочные позиции назначены компонентам, аналогичным описанным ранее, и описание опущено.
Прежде всего, в начале, расстояние сканирования, направление сканирования, скорость сканирования и выходная мощность лазера устанавливаются пользователем и сохраняются в энергозависимой памяти 74 в блоке 73 установки условий стирания.
На этапе S100, блок 77 управления операцией стирания вычисляет начальное положение и конечное положение сканирования, из расстояния сканирования и направления сканирования, установленных и сохраненных в блоке 73 установки условий стирания, и обеспечивает начальное положение и конечное положение блока 79 гальваноуправления. Это означает цикл, в течение которого блок 79 гальваноуправления обновляет значения инструкций для гальвановозбудителя 53.
На этапе S110, блок 77 управления операцией стирания вычисляет интервал времени для перемещения лазерного пучка L только на заранее определенную длину в течение короткого цикла, из расстояния сканирования и направления сканирования, хранящихся в блоке 73 установки условий стирания.
На этапе S120, блок 77 управления операцией стирания преобразует выходную мощность лазера, установленную и сохраненную в блоке 73 установки условий стирания, в значение тока и обеспечивает значение тока для блока 79 гальваноуправления.
На этапе S130, блок 77 управления операцией стирания выдает инструкцию блоку 79 гальваноуправления и заставляет зеркало 52 гальванозеркала 50 перемещаться в начальное положение сканирования.
На этапе S140, сигнал завершения подготовки к стиранию переходит в состояние "высокое".
На этапе S150, ожидается переход сигнала начала стирания в состояние "высокое". Этап S150 повторяется к тому времени, как сигнал начала стирания переходит в состояние "высокое". Если сигнал начала стирания переходит в состояние "высокое", последовательность операций переходит к этапу S160.
На этапе S160, сигнал активного стирания переходит в состояние "высокое" и начинается стирание. Кроме того, в этом случае, сигнал завершения подготовки к стиранию переходит в состояние "низкое", как показано на этапе S170.
На этапе S180, скорость движения перезаписываемой метки 101 получается с использованием блока для определения скорости движения перезаписываемой метки 101, например кодера 15.
На этапе S190, производится определение, разрешена ли скорость движения коррекции, на основании полученной скорости движения перезаписываемой метки 101. Разрешена ли скорость движения коррекции, определяется на основании величины ошибки между полученной скоростью движения и установленной скоростью движения. В частности, если ошибка мала и меньше заранее определенного значения, принимается решение, что коррекция ошибок не нужна, и коррекция ошибок не разрешается. С другой стороны, если ошибка не меньше заранее определенного значения, осуществление коррекции ошибок разрешается. Здесь, вычисление определения на этапе S190 может осуществляться блоком 76 установки скорости сканирования в блоке 73 установки условий стирания или блоком 77 управления операцией стирания.
На этапе S190, если определено, что коррекция скорости не разрешена, последовательность операций переходит к этапу S200.
На этапе S200, скорость сканирования вычисляется с использованием полученной скорости движения фактически движущейся перезаписываемой метки 101. Здесь, на этапе S200 согласно фиг.6, приведен пример, когда скорость сканирования устанавливается равной половине скорости движения перезаписываемой метки 101. Эти способы обработки могут определяться по-разному согласно предусмотренному использованию.
На этапе S210, блок 76 установки скорости сканирования устанавливает скорость сканирования на основании результата вычисления на этапе S190.
На этапе S220, расчет коррекции мощности лазера осуществляется в соответствии со скоростью сканирования, переустановленной путем коррекции скорости. Чем больше скорость сканирования, тем меньше расстояние сканирования и время облучения перезаписываемой метки 101 при одной и той же ширине. Поэтому, для сообщения одной и той же энергии перезаписываемой метки 101 одной и той же ширины, необходимо увеличить мощность лазера. Такой расчет коррекции осуществляется на этапе S220.
На этапе S230, мощность лазера устанавливается на основании результата вычисления на этапе S220.
На этапе S240, начало стирания ожидается в течение времени задержки начала стирания. Однако время задержки начала стирания можно устанавливать равным нулю, и время задержки начала стирания можно обеспечивать по мере необходимости.
На этапе S250, блок 77 управления операцией стирания предписывает блоку 79 гальваноуправления начать сканирование, путем направления инструкции блоку 79 гальваноуправления, и одновременно предписывает блоку 78 управления лазером включить лазерный источник 40 света путем направления инструкции блоку 78 управления лазером.
На этапе S260, начинается сканирование лазерным пучком L. Согласно фиг.3, сканирование осуществляется с установленной скоростью в том же направлении, что и направление движения перезаписываемой метки 101.
На этапе S270, производится определение, завершено ли сканирование. Окончание сканирования определяется, когда лазерный пучок L достигает конечного положения сканирования, вычисленного на этапе S100. Определение может выполняться блоком 79 гальваноуправления, который, в частности, управляет гальвановозбудителем 53. Если определено, что сканирование завершается, блок 79 гальваноуправления извещает блок 77 управления операцией стирания об окончании сканирования, и последовательность операций переходит к этапу S280.
На этапе S280, блок 77 управления операцией стирания предписывает блоку 78 управления лазером выключить лазерный источник 40 света путем направления инструкции блоку 78 управления лазером.
На этапе S290, сигнал активного стирания переходит в состояние "низкое".
На этапе S300, производится определение, изменились ли какие-либо условия, например изменилась ли перезаписываемая метка 101, подлежащая стиранию. При наличии изменения условий, по завершении последовательности операций обработки, последовательность операций обработки возобновляется с начала. С другой стороны, в отсутствие изменения условий, последовательность операций обработки возобновляется с этапа S130.
Таким образом, согласно последовательности операций обработки способа лазерного стирания настоящего варианта осуществления, можно надлежащим образом корректировать скорость сканирования и корректировать другие величины, например мощность лазера и пр., в соответствии с коррекцией скорости сканирования.
Здесь, производится определение, осуществляется ли коррекция скорости на этапе S190, но можно применять последовательность операций обработки, в которой постоянно осуществляются коррекции, без обеспечения этапа S190.
Кроме того, если блок, который определяет скорость движения перезаписываемой метки 101, например кодер 15 и пр., не предусмотрен, и коррекция скорости не осуществляется, исключая этапы S180, S190, S220 и S230 и используя скорость движения, установленную на ленточном транспортере 12 в качестве скорости движения метки при вычислении скорости сканирования на этапе S200, можно аналогичным образом осуществлять на практике способ лазерного стирания настоящего варианта осуществления.
На фиг.7 показана схема, демонстрирующая окрашивание и обесцвечивание с использованием носителя обратимой термической записи, который используется для перезаписываемой метки 101.
Носителем обратимой термической записи является органическое вещество с малой молекулярной массой, включающее в себя лейкокраситель и обратимый цветной проявитель (в дальнейшем именуемый "цветным проявителем"). Носитель обратимой термической записи совершает переходы между состоянием до расплавления органического вещества с малой молекулярной массой и состоянием после расплавления и до кристаллизации. В частности, цветовой тон обратимо переходит в прозрачное состояние и состояние окрашивания под действием тепла.
Согласно фиг.7, если температура слоя записи, в начале находящегося в состоянии A обесцвечивания, растет, лейкокраситель и цветной проявитель плавятся и смешиваются при температуре плавления T2, что вызывает окрашивание, и входят в состояние B расплавления и окрашивания. Если слой записи быстро охлаждается из состояния B расплавления и окрашивания, слой записи может охлаждаться до комнатной температуры, оставаясь в состоянии окрашивания, и входить в состояние C окрашивания, где состояние окрашивания стабилизировано и отверждено. Можно ли получить состояние C окрашивания зависит от скорости охлаждения. Если слой записи охлаждается медленно, обесцвечивание происходит в процессе охлаждения, и слой записи входит в состояние A обесцвечивания такое же, как в начале, или в состояние с относительно более низкой плотностью, чем в состоянии C окрашивания, достигаемом при быстром охлаждении.
В частности, если узел 90 лазерной записи облучает носитель обратимой термической записи лазерным пучком LW, температура облучаемого участка растет, и облучаемый участок переходит из состояния A обесцвечивания в состояние B расплавления и окрашивания. Лазерный пучок LW узла 90 лазерной записи пучком типа пятна. Поскольку извлечение осуществляется за один проход, лазерный пучок LW движется, что может приводить к состоянию, в котором облучаемый участок быстро охлаждается. Это обуславливает возможность перехода из состояния B расплавления и окрашивания с состояние C окрашивания.
При этом, если температура слоя записи снова растет при переходе из состояния C окрашивания, обесцвечивание происходит при более низкой температуре T1, чем температура окрашивания (из D в E). При переходе из этого состояния температура понижается, слой записи возвращается в состояние A обесцвечивания такое же, как в начале.
Состояние C окрашивания, полученное быстрым охлаждением из расплавленного состояния, является состоянием, в котором лейкокраситель и цветной проявитель смешиваются, давая возможность осуществления контактной реакции между молекулами, и многие состояния образуют твердое состояние. В этом состоянии расплавленная смесь лейкокрасителя и цветного проявителя (которая является окрашенной смесью, как описано выше) кристаллизуется и сохраняет окрашивание. Предполагается, что формирование этой структуры стабилизирует окрашивание. С другой стороны, состояние A обесцвечивания является состоянием, в котором лейкокраситель и цветной проявитель разделены по фазам. Предполагается, что это состояние является состоянием, в котором молекулы, по меньшей мере, одного из соединений объединяются с образованием домена или кристаллизуются, и в котором лейкокраситель и цветной проявитель разделены и стабилизируются благодаря когезии или кристаллизации. В многих случаях, таким образом, лейкокраситель и цветной проявитель разделены по фазам, и цветной проявитель кристаллизуется благодаря чему происходит более полное обесцвечивание.
В частности, если устройство 80 лазерного стирания облучает носитель обратимой термической записи лазерным пучком L, поскольку температура облучаемого участка растет, состояние может переходить из состояния C окрашивания в состояния D, E. Поскольку устройство 80 лазерного стирания медленно облучает носитель обратимой термической записи вертикально удлиненным линейным лазерным пучком L, температура растет постепенно, и состояние может переходить из состояния C окрашивания через состояние D, E в состояние A обесцвечивания.
Здесь, если температура слоя записи повторно повышается до температуры T3, которая не меньше температуры плавления T2, может происходить слабое стирание, неспособное обеспечить стирание, даже если слой записи нагревается до температуры стирания. Причина, по-видимому, состоит в термическом разложении цветного проявителя, что затрудняет объединение или кристаллизацию и затрудняет отделение от лейкокрасителя. Во избежание ухудшения носителя обратимой термической записи за счет повторения, разность между температурой плавления T2 и температурой T3 уменьшается при нагревании носителя обратимой термической записи, что позволяет предотвратить ухудшение носителя за счет повторения.
Согласно устройству 80 лазерного стирания и способу лазерного стирания настоящего варианта осуществления, поскольку носитель обратимой термической записи облучается лазером достаточное время, и носителю обратимой термической записи можно сообщать достаточную энергию, можно добиться достаточного эффекта стирания.
Согласно устройству лазерного стирания одного варианта осуществления, время стирания может быть продолжительным, и стирания информации отображения носителя обратимой термической записи можно добиться без остановки транспортера.
Согласно устройству лазерного стирания одного варианта осуществления, существенная длина сканирования может превышать ширину носителя обратимой термической записи, что позволяет обеспечивать достаточную дозу лазерного излучения.
Согласно устройству лазерного стирания одного варианта осуществления, можно надежно осуществлять установку скорости сканирования лазерного пучка, в соответствии с различными условиями стирания.
Согласно устройству лазерного стирания одного варианта осуществления, если скорость движения носителя обратимой термической записи немного изменяется, можно устанавливать надлежащую скорость сканирования лазерным пучком.
Согласно устройству лазерного стирания одного варианта осуществления, если установлена высокая скорость сканирования, накопленная энергия излучения может быть постоянной за счет увеличения мощности лазера для лазерного пучка, и энергию, сообщаемую носителю обратимой термической записи, можно сделать постоянной, даже если скорость сканирования изменяется, и информацию отображения можно постоянно стирать в надлежащих условиях.
Таким образом, согласно устройству лазерного стирания вариантов осуществления настоящего изобретения, время такта может сокращаться, когда информация отображения на носителе обратимой термической записи стирается с использованием лазерного пучка.
Варианты осуществления настоящего изобретения можно применять к устройству лазерного стирания, которое стирает информацию отображения на метке, присоединенной к транспортировочному контейнеру и пр.
Настоящее изобретение не ограничивается этими вариантами осуществления, но допускает изменения и модификации, не выходящие за рамки объема настоящего изобретения.
Настоящая заявка основана на японской приоритетной патентной заявке № 2010-203707, поданной 10 сентября 2010 года, содержание которой полностью включено в настоящее описание изобретения посредством ссылки.