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Dokumentenidentifikation DE69324938T2 17.02.2000
EP-Veröffentlichungsnummer 0729848
Titel Bildaufzeichnungssystem und Bildlöschungssystem für thermoreversibeles Aufzeichnungsmaterial
Anmelder Mitsubishi Denki K.K., Tokio/Tokyo, JP
Erfinder Yamada, Keiki, c/o Mitsubishi Denki K.K., Kamakura-shi, Kanagawa, JP;
Ohnishi, Masaru, c/o Mitsubishi Denki K.K., Kamakura-shi, Kanagawa, JP
Vertreter Tiedtke, Bühling, Kinne & Partner, 80336 München
DE-Aktenzeichen 69324938
Vertragsstaaten DE, FR, GB
Sprache des Dokument En
EP-Anmeldetag 08.02.1993
EP-Aktenzeichen 961052172
EP-Offenlegungsdatum 04.09.1996
EP date of grant 12.05.1999
Veröffentlichungstag im Patentblatt 17.02.2000
IPC-Hauptklasse B41M 5/28

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft ein Aufzeichnungs- und Löschsystem, das durch Steuerung einer dazu zugeführten Energiemenge ein Bild auf einem thermoreversiblen Aufzeichnungsträger aufzeichnet und ein derart aufgezeichnetes Bild davon löscht.

Die EP-A-0 461 606 A2 und die EP-A-0 468 237 A2 beziehen sich auf ein Aufzeichnungs- und Löschsystem zur wiederholten Aufzeichnung und Löschung eines Bilds auf einen oder von einem thermoreversiblen Aufzeichnungsträger durch Zufuhr einer vorbestimmten Energiemenge zu gewünschten Bereichen des Aufzeichnungsträgers über eine Heizeinrichtung. Die Systeme weisen Energieveränderungseinrichtungen zur Löschung eines Bilds auf dem Aufzeichnungsträger auf. Die Heizeinrichtung führt eine erste Energiemenge Bereichen zu, wo ein Bild zu löschen ist, und eine zweite Energiemenge Bereichen zu, wo ein Bild zu erzeugen ist.

Bisher wurden Anstrengungen unternommen, Aufzeichnungssysteme zu entwickeln, die wiederholt ein Bild auf einen thermoreversiblen Aufzeichnungsträger aufzeichnen und von einem thermoreversiblen Aufzeichnungsträger löschen können, der abhängig von den dazu zugeführten Wärmeenergiemengen schwarz oder durchsichtig und farblos wird.

Die JP-A-Sho 57-77140 und die JP-A-Hei 2-188294 schlagen Beispiele für thermographische Materialien für einen derartigen Aufzeichnungsträger vor.

Die erstgenannte Veröffentlichung offenbart einen thermoreversiblen Aufzeichnungsträger mit Schichten aus thermore versiblem Material einer auf der Oberfläche eines Glas oder Platiksubstrats verwendeten Weißmachergruppe. Dieses Material kehrt seinen Zustand bei zwei Übergangstemperaturen t&sub1; und t&sub2; (t&sub1; < t&sub2;) um. Wenn das Material für eine gegebene Zeitdauer über die Temperatur t&sub2; erwärmt wird, wird es weiß. Demgegenüber wird es, wenn das Material für eine zweite gegebene Zeitdauer auf eine Temperatur t&sub1;, aber unter t&sub2; erwärmt wird, durchsichtig und farblos. Daher werden Heizelemente eines Thermokopfs, die einem aufzuzeichnenden Bild zugeordnet sind, über t&sub2; erwärmt, während Heizelemente, die einem zu löschenden Bild zugeordnet sind, auf eine Temperatur über t&sub1;, aber unter t&sub2; erwärmt werden.

Die letztgenannte Veröffentlichung offenbart einen thermoreversiblen Aufzeichnungsträger, der ein thermoreversibles Material einer Farbstoffgruppe aufweist. Wenn der Aufzeichnungsträger einen Farbstoff enthält, dessen Durchsichtigkeit oder Farbe sich mit den Temperaturen verändert, kann der Aufzeichnungsträger jeweils wiederholt zur Aufzeichnung darauf und Löschung davon von Bildern wie beispielsweise Buchstaben und Symbolen auf ähnliche Weise wie der vorstehend genannte thermoreversible Aufzeichnungsträger der Weißmachergruppe verwendet werden.

Das Prinzip des Aufzeichnungssystems wird nachstehend beschrieben. Wenn eine erste Energiemenge (h&sub1;) von einer dynamischen Wärmequelle wie beispielsweise einem Thermokopf zugeführt wird, wird das thermoreversible Material zur Ausbildung eines ersten schwarzen Bildes (in schwarz) entwickelt. Das Bild wird in einer normalen Umgebung (Temperatur und Feuchtigkeit) unverändert beibehalten, aber es wird löschbar, wenn eine zweite Energiemenge (h&sub2;) zugeführt wird. Wenn die erste Energiemenge (h&sub1;) nochmals zugeführt wird, kann ein zweites Bild ausgebildet werden. Auf diese Weise kann die Aufzeichnung und die Löschung wiederholt ausgeführt werden.

Fig. 1 der beigefügten Zeichnung zeigt eine schematische Ansicht des Aufbaus des vorstehend beschriebenen Aufzeichnungsträgers 1, der einen Schutzfilm 14, eine Aufzeichnungsschicht 15 einschließlich Materialien wie beispielsweise ein Farbstoff, ein Mittel zum Sichtbar- /Unsichtbarmachen eines Bildes und ein Bindemittel und ein Substrat 16 aufweist. Wenn die erste große Energiemenge (h&sub1;) bei 200 bis 300ºC für eine kurze Zeitdauer, z. B. 1 bis 3 ms, in der durch einen Pfeil A dargestellten Richtung dem Aufzeichnungsträger 1 zugeführt wird, wird beispielsweise ein schwarzes Bild auf dem Aufzeichnungsträger 1 erzeugt. Umgekehrt wird, wenn die zweite kleine Energiemenge (h&sub2;) bei 80-160ºC für eine relativ lange Zeitdauer, z. B. 5 ms bis 2 Sek. in der Richtung des Pfeiles A dem Aufzeichnungsträger 1 zugeführt wird, das Bild von dem Aufzeichnungsträger gelöscht.

Im einzelnen weist die Aufzeichnungschicht 15 ein im Ansprechen auf die zugeführte Energie sauer oder salzig werdendes Mittel zum Sichtbar-/Unsichtbarmachen des Bildes und einen Leuko-Farbstoff auf, dessen Farbe sich mit Schwankungen des Säuregehalts verändert. Fig. 2 zeigt Phenylkarbonat- und organisches Amin- Salz als Beispiel des Mittels zum Sichtbar-/Unsichtbarmachen des Bildes. Fig. 3 (a) zeigt eine farblose Leuko-Verbindung und Fig. 3 (b) eine farbige Leuko-Verbindung.

Das Mittel zum Sichtbarmachen-/Unsichtbarmachen des Bildes wird sauer, wenn es über die Temperatur t&sub2; erwärmt wird, so daß Lactonringe des Leuko-Farbstoffs geöffnet werden. Auf diese Weise wird der Leuko-Farbstoff farbig. Wenn es über die Temperatur t&sub1;, aber unter die Temperatur t&sub2; erwärmt wird, verändert sich das Mittel zum Sichtbarmachen- /Unsichtbarmachen des Bildes ins Alkalische, so daß die geöffneten Lactonringe geschlossen werden. Daher wird der Leuko-Farbstoff farblos.

Dieser Aufzeichnungsträger weist wie in Fig. 4 und 5 gezeigte Kennlinien auf. In Fig. 4 stellt die Abszisse die Zeitdauer der Spannungsversorgung dar, und die Ordinate stellt die Aufzeichnungsdichte dar. Aus Fig. 4 ist ersichtlich, daß der Aufzeichnungsträger die maximale Aufzeichnungsdichte von 1,2 aufweist, wenn dem Aufzeichnungsträger eine Spannung für annähernd 3 ms zugeführt wird. In Fig. 5 bezeichnet die Abszisse die Löschtemperatur und die Ordinate die Aufzeichnungsdichte nach der Löschung. In diesem Fall wird dem Aufzeichnungsträger die Spannung für 3 ms zugeführt (d. h., der Zustand, bei dem der Aufzeichnungsträger die Aufzeichnungsdichte von 1,2 aufweist), und dieser wird dann durch eine Heizwalze, einen Thermokopf oder dergleichen erwärmt. Fig. 5 zeigt, daß der Aufzeichnungsträger vollständig frei von einem Bild nahe 120ºC bis 150ºC ist (d. h. den Zustand bei dem der Aufzeichnungsträger dem mit der Dichte 0,15 vor der Aufzeichnung gleicht).

Die Löscheigenschaften werden ebenso in Fig. 6 und 7 gezeigt, die in unterschiedlicher Weise erhalten wurden. Fig. 6 zeigt ein vollständig schwarzes Muster 41, das durch den Thermokopf auf dem Aufzeichnungsträger 1 ausgebildet wurde. Fig. 7 zeigt die Löschkennlinie des Aufzeichnungssystems, das das schwarze Muster von Fig. 6 löscht. Eine Energiemenge von 1,0 mJ/Punkt und eine Energiemenge von 0,6 mJ/Punkt werden in der durch einen Pfeil B gezeigten Richtung dem Aufzeichnungsträger jeweils für die Aufzeichnung und die Löschung zugeführt. Mit Bezug auf Fig. 7 ist es offensichtlich, daß die Löschung zu Beginn des Löschvorgangs nicht vollständig ist (d. h. etwa die ersten 30 Zeilen in dem schwarzen Bild) und im wesentlichen nach der 300sten und in den nachfolgenden Zeilen des schwarzen Bildes.

Der Vorderabschnitt des aufgezeichneten Bildes wird nicht gelöscht, da der Thermokopf seine effektive Temperatur noch nicht erreicht. Dies liegt daran, daß die Heizelemente des Thermokopfs eine bestimmte Zeitdauer benötigen, um effektiv zu werden, selbst wenn der Thermokopf auf Zimmertemperatur belassen wurde (ohne, daß daran für eine Weile eine Spannung angelegt wurde) und unter einer derartigen Bedingung erwärmt wurde. Der Thermokopf wird nicht bis zu dessen effektiver Temperatur erwärmt, bis die zehnte Zeile gelöscht wird. Mit anderen Worten ist der Thermokopf in dessen Betrieb instabil, bis dieser ausreichend aktiviert wurde.

Der Grund, warum das Bild in einem eine 300ste Zeile folgenden Abschnitt nicht gelöscht wird, liegt darin, daß die Heizelemente in dem erwärmten Thermokopf zu heiß werden. Der Thermokopf speichert zwei Arten von Energie. Eine ist ein Teil der durch die Heizelemente erzeugten Energie und die andere ist die zur Löschung einer vorherigen Zeile verwendete Energie, wobei beide Energien um die Heizelemente gespeichert verbleiben. Beide dieser Energien erhöhen die Temperatur der Heizelemente, die für jede Zeile wiederholt erwärmt werden. Auf diese Weise wird der Thermokopf zur Löschung des aufgezeichneten Bildes zu heiß.

Fig. 8 zeigt einen Vergleich der Löschkennlinien eines großen Aufzeichnungsträgers der Größe A4 und eines kleinen Aufzeichnungsträgers einer Kartengröße. In Fig. 8 stellt die Abszisse den numerischen Rang einer zu löschenden Zeile dar, und die Ordinate stellt die Aufzeichnungsdichte nach der Löschung dar. Je größer der Aufzeichnungsträger, desto unvollständiger ist die Löschung.

Das herkömmliche Aufzeichnungs- und Löschsystem für den thermoreversiblen Aufzeichnungsträger verwendet ein Verfahren, bei dem Energien dem aufgezeichneten Bild zugeführt werden, um dieses unsichtbar zu machen. Mit anderen Worten wird das zu löschende, aufgezeichnete Bild auf die Temperatur erwärmt, die über t&sub1;, aber unter t&sub2; wie vorstehend beschrieben liegt.

Wie vorstehend beschrieben neigt der thermoreversible Aufzeichnungsträger zum Variieren seines Reflexionsgrades und seiner Aufzeichnungsdichte, die von seiner Aufzeichnungs- und Löschgeschichte abhängen. Mit anderen Worten zeigt der Aufzeichnungsträger unterschiedliche Werte des Reflexionsgrades und der Aufzeichnungsdichten bei den aufgezeichneten und gelöschten Bereichen, und bei den Bereichen, die niemals aufgezeichnet und gelöscht wurden. Daher verbleiben unvollständig gelöschte Bilder manchmal vage auf dem Aufzeichnungsträger in einer derartigen Weise, daß diese schwach sichtbar sind. Herkömmliche Aufzeichnungs- und Löschsysteme weisen das Problem auf, daß die Löschung unvollständig ist.

Außerdem gibt es einige Aufzeichnungsträger, die vollständig thermoreversibel sind. Gewöhnlich werden diese schlechter, je öfter diese verwendet werden, wobei diese schließlich unbrauchbar werden. Während der wiederholten Verwendung wird der Aufzeichnungsträger ausgedehnten physikalischen und chemischen Veränderungen unterzogen, so daß dieser abgenutzt wird. Außerdem kann der Schutzfilm und der thermoreversible Film des Aufzeichnungsträgers durch dazu über den Thermokopf als Heizeinrichtung zugeführte Wärme und Druck beschädigt werden. Daher muß der Benutzer bestimmen, ob der verwendete Aufzeichnungsträger noch verwendbar ist oder nicht, und den unbrauchbaren Aufzeichnungsträger entfernen. Falls ein derartiger Aufzeichnungsträger fortdauernd verwendet wird, da der Benutzer die verringerte Funktionsfähigkeit nicht wahrnimmt, können damit entweder eine Aufzeichnung oder Löschung nicht ausgeführt werden, was für den Benutzer ungünstig ist.

Eine derartige Bestimmung der Funktionsfähigkeit des Aufzeichnungsträgers wird für den Benutzer mühsam. Der Benutzer entfernt manchmal einen noch verwendbaren Aufzeichnungsträger, oder die Aufzeichnung wird vergebens auf einem unbrauchbaren Aufzeichnungsträger ausgeführt.

Erfindungsgemäß wird beabsichtigt, die vorstehend beschriebenen Probleme bei Systemen gemäß dem Stand der Technik zu lösen. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Auf zeichnungs- und Löschsystem zu schaffen, das ein vorheriges Bild von einem Aufzeichnungsträger löschen kann, so daß dieses außerordentlich unsichtbar wird, und das einen aufgebrauchten Aufzeichnungsträger erkennen kann.

Diese Aufgabe wird durch ein System mit den in Patentanspruch 1 angeführten Merkmalen gelöst.

Die Prinzipien der Erfindung werden in Fig. 1 bis 8 dargestellt.

Fig. 1 zeigt den Aufbau eines thermoreversiblen Aufzeichnungsträgers 1 in Schichtform.

Fig. 2 zeigt den Aufbau eines den thermoreversiblen Aufzeichnungsträger bildenden Mittels zum Sichtbar- /Unsichtbarmachen eines Bildes.

Fig. 3 zeigt den Aufbau eines für den Aufzeichnungsträger verwendeten Farbstoffs.

Fig. 4 zeigt einen Graphen, der den Zusammenhang zwischen der Aufzeichnungsdichte und der Spannungsversorgungsdauer darstellt.

Fig. 5 zeigt einen zu Fig. 4 ähnlichen Graphen.

Fig. 6 zeigt einen für Aufzeichnungs- und Löschvorgänge auf dem Aufzeichnungsträger zu erwärmenden Bereich.

Fig. 7 zeigt einen Graphen, der die Aufzeichnungsdichten der jeweiligen Zeilen nach dem Löschvorgang darstellt.

Fig. 8 zeigt einen Graphen, der die Aufzeichnungsdichten der jeweiligen gelöschten Zeilen darstellt.

Fig. 9 zeigt eine schematische Sicht eines Aufzeichnungs- und Löschsystems gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.

Fig. 10 zeigt den Aufbau eines Aufzeichnungs- und Löschsystems gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel. Die Erfindung wird nachstehend anhand der bevorzugten Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben.

Das erfindungsgemäße Aufzeichnungs- und Wiedergabesystem weist die in Fig. 9 gezeigte Anordnung auf. Das Aufzeichnungs- und Löschsystem ist auf Vorrichtungen wie beispielsweise eine Informationsanzeige, eine elektronische Tafel und eine in Bahnhöfen verwendete Anzeigetafel anwendbar. Ein thermoreversibler Aufzeichnungsträger 1 wird gemäß diesem Ausführungsbeispiel in Form eines Films wiederholt für die Aufzeichnungs- und Löschvorgänge verwendet. Der Aufzeichnungsträger 1 verläuft um Halterungen 2 und 4 in einer derartigen Weise, daß davon ein Bildbereich in der durch einen Pfeil C gezeigten Richtung sichtbar ist. Die Halterungen 2 und 4 bestehen aus einem Material wie Gummi und werden entweder im Uhrzeigersinn oder entgegen dem Uhrzeigersinn durch eine derartige Antriebsquelle wie ein nicht gezeigter Motor gedreht. Eine Heizeinrichtung 3 berührt die Halterung 2 zum Erwärmen des Aufzeichnungsträgers 1, wodurch auf diesem die Aufzeichnung oder die Löschung ausgeführt wird. Die Heizeinrichtung 3 weist einen Thermokopf auf und hat eine im wesentlichen der Breite des Aufzeichnungsträgers 1 gleiche Größe auf. Zum Beispiel weist, wenn der sichtbare Bereich des Aufzeichnungsträgers annähernd Größe A4 ist, die Heizeinrichtung 3 annähernd (nicht gezeigte) 2.500 Heizelemente auf. Eine Steuereinrichtung 62 steuert die Aufzeichnungs- und Löschvorgänge.

Bei Betrieb zeichnet das Aufzeichnungs- und Löschsystem ein Bild beruhend auf Daten auf, die durch ein Textverarbei tungssystem, eine Abtasteinrichtung oder dergleichen gelesen und in die Steuereinrichtung 62 übertragen werden.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Verdunkelung eines Rest- bzw. Störbilds, das auf dem Aufzeichnungsträger übrigbleibt, wenn der Farbstoff in der Aufzeichnungsschicht nicht vollständig reversibel ist.

Mit Bezug auf Fig. 10 wird ein Bild von einer externen Dateneingabeeinheit 61 wie beispielsweise einer Tastatur eingegeben. Eine Aufzeichnungssteuereinheit 62 steuert eine Heizeinheit 63 zur Erwärmung der einem aufzuzeichnenden Bild zugeordneten Heizelemente. In diesem Fall wird der Aufzeichnungsträger 64 auf oberhalb der Temperatur t&sub2; erwärmt ("Hochtemperaturerwärmung" genannt), wobei er das Bild an dessen erwärmten Abschnitten entwickelt. Da der Aufzeichnungsträger 64 durch Walzen 65 transportiert wird, erwärmt die Heizeinheit 63 Heizelemente gemäß dem aufzuzeichnenden Bild unter der Steuerung der Aufzeichnungssteuereinheit 62, so daß das Bild auf dem Aufzeichnungsträger aufgezeichnet wird.

Zur Löschung des aufgezeichneten Bilds wird zuerst ein Hintergrundmuster des Bilds aufgezeichnet. Dann wird die Löschverarbeitung gestartet.

Das Hintergrundmuster weist Zeichen, Symbole usw. auf, das die Hauptbilder vorzugsweise unidentifizierbar macht.

Zuerst wird ein Schalter 66 zum Anschluß einer Hintergrundmustererzeugungseinheit 67 an die Aufzeichnungssteuereinheit 12 betätigt, die die Heizeinheit 63 gemäß dem Hintergrundmuster steuert. Die Heizeinheit 63 führt die Hochtemperaturerwärmung zur Aufzeichnung des Hintergrundmusters über den gesamten Bereich des Aufzeichnungsträgers 64 aus, der durch eine Walze 5 transportiert wird. Somit wird das schon auf dem Aufzeichnungsträger vorhandene Hauptbild mit dem Hintergrundmuster verschmolzen und wird undeutlich. Dies liegt daran, daß das Hintergrundmuster im wesentlichen dieselbe Farbe und Dichte wie das Hauptbild aufweist.

Dann erwärmt die Heizeinheit 63 den gesamten Bereich des Aufzeichnungsträgers 64 auf die Temperatur höher als t&sub1;, aber unter t&sub2; ("Niedrigtemperaturerwärmung" genannt). Sowohl das Hauptbild als auch das Hintergrundmuster unterliegen der Löschverarbeitung. Das Hauptbild und das Hintergrundmuster werden nicht immer vollständig gelöscht, wobei sie auf dem Aufzeichnungsträger unklar verbleiben können, wie es vorstehend angeführt wurde. Somit macht das Resthintergrundmuster das Hauptbild undeutlich.

Der erfindungsgemäße Aufzeichnungsträger ist auf eine Parckarte, eine Geldkarte, eine Fahrkarte für den Nahverkehr usw. anwendbar. Wiederverwenden derartiger Karten ist zum Erhalt natürlicher Ressourcen sehr effektiv. Weiterhin werden, wenn der Aufzeichnungsträger wieder verwendet wird, Inhalte von vorherigem Aufzeichnen nicht offenbart.


Anspruch[de]

1. Aufzeichnungs- und Löschsystem zur wiederholten Aufzeichnung und Löschung eines Bilds auf einem thermoreversiblen Aufzeichnungsträger (64) durch Zufuhr einer vorbestimmten Energiemenge zu dessen gewünschten Bereichen über eine Heizeinrichtung (63), wobei das Aufzeichnungs- und Löschssystem

dadurch gekennzeichnet ist, daß es

eine Hintergrundmustererzeugungseinrichtung (67) zur Erzeugung eines Hintergrundmusters auf einen bestimmten Bereich des Aufzeichnungsträgers,

eine externe Dateneingabeeinrichtung (61) zur Eingabe aufzuzeichnender Bilddaten,

eine Aufzeichnungssteuereinrichtung (62) zur Steuerung der Heizeinrichtung und

eine Schalteinrichtung (66) zum wahlweisen Anschluß der externen Dateneingabeeinrichtung und der Hintergrundmustererzeugungseinrichtung an die Aufzeichnungssteuereinrichtung aufweist,

wobei die Löschung ausgeführt wird, nachdem das Hintergrundmuster auf den Aufzeichnungsträger aufgezeichnet ist.







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