(57)【要約】【課題】本発明は、可逆性記録媒体に対して記録を消去する際に複数の発熱素子をライン状に配列したサーマルヘッドを用いた場合でも記録の消去を確実に行うことができる感熱記録装置を提供することを目的とするものである。【解決手段】サーマルヘッドにライン状に配列された複数の抵抗素子を８個の抵抗素子からなる単位素子群に分けて各単位素子群に単位信号列を印加してきめ細かく駆動制御を行って、可逆性記録媒体に対して同じ加熱状態を与えて確実に記録の消去を行う。単位信号列としては、１つおきに抵抗素子を発熱させたり、２つおきに抵抗素子を発熱させるような駆動信号及び非駆動信号の組合せで構成する。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
加熱することにより可逆的に記録及び消去が可能な記録媒体と、ライン状に配列された複数の発熱素子を有するサーマルヘッドと、前記記録媒体及び前記サーマルヘッドを相対的に移動させる移動手段と、前記移動手段を移動制御して前記サーマルヘッドを加熱制御することで前記記録媒体に記録又は消去を行う制御手段とを備えた感熱記録装置において、前記制御手段は、所定数の一連の発熱素子からなる単位素子群毎に所定の単位信号列により駆動制御する消去制御手段を備えていることを特徴とする感熱記録装置。
【請求項２】
前記単位信号列は、前記単位素子群内の発熱素子を交互に駆動するように駆動信号及び非駆動信号が配列されていることを特徴とする請求項１に記載の感熱記録装置。
【請求項３】
前記消去制御手段は、複数の異なるパターンの単位信号列を各単位素子群に印加することを特徴とする請求項１又は２に記載の感熱記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、加熱することにより可逆的に記録及び消去が可能な記録媒体を用いて記録を行う感熱記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
加熱することにより可逆的に記録及び消去が可能な記録媒体は、サーマルヘッド等の加熱手段により記録が可能であるとともに記録された情報を消去することができるため、簡単に記録情報を書き換えることができる。したがって、カードに記録された使用年月日や残額表示といった情報を使用する毎に書き換える−といった、頻繁に書換が必要な買い物等のポイントカードに好適である。
【０００３】
こうした記録媒体を用いる場合、記録を行うよりも消去を完全に行うことが難しい。特許文献１では、可逆性記録媒体の光学反射濃度とそれに与える熱履歴との関係が説明されているが、図７に示すように、記録状態である白濁状態の記録媒体を室温Ｔ０から加熱して温度を上昇させていくと透明状態になっていき、温度Ｔ１から温度Ｔ２の間の状態（Ａ）から室温Ｔ０へ徐々に冷却していくと、透明状態が保持されて消去状態となる。ところが、温度Ｔ３以上に上昇させた状態（Ｂ）から室温Ｔ０に冷却すると元の白濁状態である記録状態となってしまう。したがって、記録を消去するためには温度Ｔ１から温度Ｔ２の間に記録媒体の加熱温度をコントロールする必要があり、こうした加熱温度のコントロールがうまくいかずに加熱温度にムラが生じると、記録された情報の消去が不完全な状態となる。消去が不完全な状態で新たな記録が行われると、記録された情報が重なってしまい非常に見にくくなってしまう。そのため、記録情報の完全な消去を行うための様々な提案がなされている。
【０００４】
例えば、特許文献２では、可逆性感熱式記録媒体の消色装置において、消色温度の印加を複数回行うとともに、その回数が増す毎に、印加するその消色温度を低下させる消色温度印加手段を設けた点が記載されている。また、特許文献３では、リライトカードをサーマルヘッド上で往復走行させ、往方向で印加する消去エネルギー（予備加熱）と、復方向で印加する消去エネルギーを組み合わせることにより、リライトカードの記録層への加熱を均一にした点が記載されている。
【特許文献１】特開平６−２２７１２６号公報
【特許文献２】特開平７−５２４２２号公報
【特許文献３】特開平１１−７８０８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、複数の発熱素子をライン状に配列したサーマルヘッドを用いて記録媒体に記録された情報を消去する場合、記録された箇所のみを消去するのではなくライン全体を一度に消去するようにしている。こうした消去処理では、複数の発熱素子が同時に通電されるため大きな消費電力を必要とする。そのため、通常の記録動作時よりも多くの電力を消費するようになり、特に外気温が低い場合等に電源の定格出力を越えた電力消費が生じると、電力不足による装置のトラブルが発生してしまうおそれがある。
【０００６】
そこで、本発明は、複数の発熱素子をライン状に配列したサーマルヘッドを用いた場合でも記録の消去を確実に行うことができる感熱記録装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る感熱記録装置は、加熱することにより可逆的に記録及び消去が可能な記録媒体と、ライン状に配列された複数の発熱素子を有するサーマルヘッドと、前記記録媒体及び前記サーマルヘッドを相対的に移動させる移動手段と、前記移動手段を移動制御して前記サーマルヘッドを加熱制御することで前記記録媒体に記録又は消去を行う制御手段とを備えた感熱記録装置において、前記制御手段は、所定数の一連の発熱素子からなる単位素子群毎に所定の単位信号列により駆動制御する消去制御手段を備えていることを特徴とする。さらに、前記単位信号列は、前記単位素子群内の発熱素子を交互に駆動するように駆動信号及び非駆動信号が配列されていることを特徴とする。さらに、前記消去制御手段は、複数の異なるパターンの単位信号列を各単位素子群に印加することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
上記のような構成を有することで、所定数の一連の発熱素子からなる単位素子群毎に所定の単位信号列により駆動制御するので、単位素子群毎の加熱状態をみて最適な単位信号列を印加して駆動制御することができる。そのため、各単位素子群の加熱状態のムラを抑えて記録の消去に必要なエネルギーを同じように印加すること可能となる。
【０００９】
単位信号列を、単位素子群内の発熱素子が交互に駆動するように駆動信号及び非駆動信号が配列されるようにすることで、一斉に発熱素子を駆動する場合に比べて一度に流れる消費電流を抑えることができる。
【００１０】
また、複数の異なるパターンの単位信号列を各単位素子群の加熱状態をみて印加するようにすればきめ細かく加熱状態をコントロールすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明に係る実施形態について詳しく説明する。なお、以下に説明する実施形態は、本発明を実施するにあたって好ましい具体例であるから、技術的に種々の限定がなされているが、本発明は、以下の説明において特に本発明を限定する旨明記されていない限り、これらの形態に限定されるものではない。
【００１２】
図１は、本発明に係る感熱記録装置を備えたカード処理装置１の概略断面図である。カード処理装置１は、下部フレーム２及び上部フレーム３を備えており、下部フレーム２の上面板４と上部フレーム３の底面板５との間には所定の間隔が空けられてカード搬送路６が形成されている。
【００１３】
下部フレーム２の前端側（図１の右側）は、カード挿入部７が設けられており、カード挿入部７にはカード搬送路６に連通するカード挿入口８が形成されている。カード搬送路６の後端側（図１の左側）は、カード排出口９が形成されている。
【００１４】
上面板４に穿設された孔部４ａ及びそれに対向して底面板５に穿設された孔部５ａには、搬送ローラ対１０ａ及び１０ｂが配設されており、上面板４に穿設された孔部４ｃ及びそれに対向して底面板５に穿設された孔部５ｃには、搬送ローラ対１１ａ及び１１ｂが配設されている。そして、搬送ローラ１０ａ及び１１ａは、下部フレーム２に軸支されており、ステッピングモータ１２により図示せぬ駆動伝達機構を介して回転駆動される。駆動伝達機構としては、公知の歯車機構やベルト機構を用いることができる。搬送ローラ１０ｂ及び１１ｂは、上部フレーム３に軸支されており、それぞれ図示せぬ付勢手段により搬送ローラ１０ａ及び１１ａに圧接されている。
【００１５】
２つの搬送ローラ対の間には、上面板４に穿設された孔部４ｂ及びそれに対向して底面板５に穿設された孔部５ｂに、サーマルヘッド１３及びプラテンローラ１４が配設されている。サーマルヘッド１３は、下部フレーム２に軸支され、図示せぬソレノイドにより矢印で示すように往復揺動される。サーマルヘッド１３には、後述するようにライン状に配列された複数の発熱素子が設けられている。図１では、紙面奥側に向かって発熱素子がライン状に配列されている。プラテンローラ１４は、上部フレーム３に軸支されており、往復揺動するサーマルヘッド１３が離接するようになっている。
【００１６】
また、搬送ローラ１０ａ及び１０ｂに並列して（図１の紙面奥側）磁気ヘッド１５及びタッチローラ１６が配設されている。磁気ヘッド１５は、下部フレーム２に固定されており、タッチローラ１６は、上部フレーム３に軸支され図示せぬ付勢手段により磁気ヘッド１５に圧接するように設けられている。
上部フレーム３のカード挿入口８からカード搬送路６に入った位置にはカード検知センサ１７が配設されており、下部フレーム２のサーマルヘッド１３の近傍には温度検知センサ１８が配設されている。
【００１７】
カードＣＡには、磁気記録を行うための公知の磁気ストライプ及び加熱により情報を記録又は消去できる公知の記録媒体が設けられている。
【００１８】
図２は、カード処理装置１の回路ブロック構成図を示している。制御部２０は、ＣＰＵ等の演算処理装置を備えており、装置全体の制御処理を行う。外部インターフェース２１は、外部のシステムとの間の情報の送受信を行う。ＲＯＭ２２は、制御処理に必要なプログラムや設定データを記憶している。ＲＯＭ２２としては、例えば、ＥＥＰＲＯＭやフラッシュメモリを用いれば容易に情報の書き込みを行うことができる。ＲＡＭ２３は、制御部２０において処理するのに必要なデータを記憶している。ＲＡＭ２３としては、例えば、ＳＲＡＭを用いることで高速で情報の読出し及び書き込みを行うことができる。磁気記録再生回路２４は、制御部２０からの制御信号に基づき書き込み信号を磁気ヘッド１５に出力するとともに、磁気ヘッド１５が読み取った信号を制御部２０に出力するための回路である。モータドライバ回路２５は、制御部２０からの制御信号に基づきステッピングモータ１２に駆動信号を出力する回路である。
【００１９】
次に、カード処理装置１の動作について説明する。カードＣＡが挿入口８からカード搬送路６内に挿入されると、カード検知センサ１７がカードの前端を検知する。カードが検知されると、検知信号に基づき制御部２０がモータドライバ回路２５に制御信号を送信してステッピングモータ１２が回転を開始し、それに伴い搬送ローラ１０ａ及び１１ａが駆動回転される。そして、カードＣＡがカード搬送路６内に挿入されていくと、その前端が搬送ローラ１０ａ及び１０ｂの間に挟持されて装置内にカードＣＡが搬入される。搬入されたカードＣＡは、カードが真正なものであるかチェックを受けた後磁気ヘッド１５及びタッチローラ１６に挟持されながら搬送されてカードＣＡに記録された磁気記録情報が読み取られる。その間、サーマルヘッド１３は、サーマルヘッドソレノイド２６によりプラテン１４から離間した退避位置に設定されており、カードＣＡに接触することはない。
【００２０】
カードＣＡの記録媒体にサーマルヘッド１３により記録を行う場合には、カードＣＡの記録媒体の記録開始位置にサーマルヘッドが位置するようにカードＣＡを搬送した後サーマルヘッド１３をサーマルヘッドソレノイド２６によりカードＣＡに圧接する作動位置に回動させる。カードＣＡはプラテン１４とサーマルヘッド１３との間に挟持され、サーマルヘッド１３が加熱制御されてライン状に配列された発熱素子が駆動され１ラインの記録動作が行われる。そして、ステッピングモータ１２を所定のステップ数回転させてカードＣＡを１ライン分搬送する。こうした記録動作を繰り返すことで、必要な情報が記録される。
【００２１】
図３は、サーマルヘッド１３の駆動制御を行う回路構成を示している。駆動制御回路３０は、制御部２０内に含まれているもので、カードＣＡの記録媒体に記録又は消去を行うのに必要な駆動信号及び制御信号を出力する。Ｒ１〜Ｒｎは、サーマルヘッド１３にライン状に配列された発熱素子である抵抗素子で、Ｇ１〜Ｇｎは、各抵抗素子に対応して設けられたＮＡＮＤ型のゲート回路である。そして、各抵抗素子Ｒ１〜Ｒｎの一方の端子は電源電圧Ｖに接続し、他方の端子は各ゲート回路の出力側端子に接続されている。各ゲート回路の入力側の一方の端子は駆動制御回路３０のストローブ信号出力端子ＳＴＢに接続されており、他方の端子には、それぞれラッチ回路３１からの出力信号が入力されるように接続されている。ラッチ回路３１は、シフトレジスタ３２から各抵抗素子の駆動信号が入力されるように接続されている。そして、シフトレジスタ３２は、駆動制御回路３０の駆動信号出力端子ＤＡＴＡから駆動信号が入力されるようになっており、駆動信号の入力タイミングをとるために駆動制御回路３０のクロック信号出力端子ＣＬＫからクロック信号が入力されるようになっている。
【００２２】
図４は、駆動制御を行う際の動作信号波形図を示している。端子ＣＬＫからのクロック信号のタイミングに合せて端子ＤＡＴＡからシフトレジスタ３２に駆動信号が入力され、１ライン分の駆動信号がシフトレジスタ３２に転送されると、ラッチ信号ＬＴがラッチ回路３１に入力されて１ライン分の駆動信号がラッチ回路３１にシフトレジスタ３２から出力されて記憶される。それと同時に端子ＳＴＢから一定のパルス幅のストローブ信号が出力される。したがって、各ゲート回路の一方の入力端子はストローブ信号が入力されてハイレベルとなり、他方の入力端子にラッチ回路３１からの出力信号でハイレベルとなると、入力側が両方ともハイレベルとなることから、ゲート回路の出力側はローレベルとなって、電源電圧Ｖから電流が抵抗素子に流れて発熱するようになる。ラッチ回路３１からの出力信号がローレベルであるゲート回路は、出力側がハイレベルのままで抵抗素子に電流が流れず発熱することはない。こうして、１ライン分の駆動信号により各発熱素子が発熱して記録又は消去が行われる。
【００２３】
消去を行う場合の駆動制御は、８個の配列した抵抗素子を単位素子群として単位素子群毎に駆動制御を行う。ここでは、抵抗素子Ｒ１〜Ｒ８からなる単位素子群を例にとり説明する。図５に示すように、抵抗素子Ｒ１〜Ｒ８に対応する駆動信号Ｄ１〜Ｄ８は、クロック信号に合せて一連の単位信号列として記憶される。したがって、ラッチ回路１には、単位信号列の組合せで駆動信号が記憶されるようになる。図６は、単位信号列の例を示している。
【００２４】
図６（ａ）は、駆動信号Ｄ１〜Ｄ８がすべて１の場合で、この場合には抵抗素子Ｒ１〜Ｒ８はすべて駆動されて発熱する。したがって、記録媒体に印加されるエネルギーは高いが、その際の消費電流も大きくなる。また、印加されるエネルギーが高くなるため、オーバーヒートして発色してしまうこともある。
【００２５】
図６（ｂ）及び（ｃ）は、駆動信号が１つおきに１となる場合で、抵抗素子は１つおきに発熱するようになる。そのため、消費電流が図６（ａ）よりも抑えられ、記録媒体に印加されるエネルギーも抑えられる。したがって、オーバーヒートによる発色は防止できるが、加熱状態が不十分で消去が不完全となることが考えられる。その場合には、図６（ｂ）の単位信号列を印加した後同じラインに図６（ｃ）の単位信号列を印加するようにすれば、より均一な加熱状態となって消去を確実に行うことができる。
【００２６】
図６（ｄ）及び（ｅ）は、駆動信号が２つおきに１となる場合で、抵抗素子も２つおきに発熱するようになる。この場合も消費電流を抑えることができるとともに印加されるエネルギーも抑えられる。そして、図６（ｄ）の単位信号列を印加した後同じラインに図６（ｅ）の単位信号列を印加するようにすれば、より均一な加熱状態となって消去を確実に行うことができる。
【００２７】
以上のように、単位素子群毎に印加される単位信号列を変化させることで、きめ細かい消去制御を行うことができる。例えば、サーマルヘッドの両端部は熱が逃げやすいことから図６（ａ）のパターンの単位信号列を用いて駆動し、サーマルヘッドの中央部分については、熱が逃げにくいことから図６（ｂ）又は（ｃ）のような単位信号列を用いて駆動し発熱を抑えてオーバーヒートを防ぐようにしてもよい。
【００２８】
また、同じラインに異なる単位信号列で駆動することもできる。その場合には、ストローブ信号のパルス幅を大きくしておき、その間にラッチ回路から単位信号列を順次出力するようにすればよい。
【００２９】
図６に示すような単位信号列は８ビットのデータとして記憶しておくことができる。例えば、図６（ａ）の場合はＦＦ、図６（ｂ）の場合はＡＡ、図６（ｃ）の場合は５５、図６（ｄ）の場合は３３、図６（ｅ）の場合はＣＣとなる。また、単位素子群毎に予め設定する単位信号列のパターンを決めておき、環境条件（例えば、温度検知センサからの検知信号）により用いるパターンを変更するようにして、よりきめの細かい駆動制御を行うことができる。
【００３０】
なお、本発明の各手段は、以上の例において、搬送ローラ１０ａ、１０ｂ、１１ａ及び１１ｂが移動手段に、制御部２０が制御手段に相当するが、これらに限定されることはない。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明に係る実施形態を備えたカード処理装置に関する概略断面図である。
【図２】カード処理装置の回路ブロック構成図である。
【図３】サーマルヘッドの駆動制御に関する回路構成図である。
【図４】駆動制御に関する動作信号波形図である。
【図５】単位信号列の波形図である。
【図６】単位素子群の発熱状態と単位信号列の波形との関係を示す図である。
【図７】可逆性記録媒体の記録及び消去の原理を説明する図である。
【符号の説明】
【００３２】
１・・・カード処理装置、２・・・下部フレーム、３・・・上部フレーム、１０・・・搬送ローラ、１１・・・搬送ローラ、１２・・・ステッピングモータ、１３・・・サーマルヘッド、１４・・・プラテンローラ、３０・・・駆動制御回路、３１・・・ラッチ回路、３２・・・シフトレジスタ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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