(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
感熱カードを搬送手段により搬送しながらこの感熱カードに対し情報を記録するカード記録装置であって、上位装置と情報を交換する通信手段と、可視画像を形成するマークドットに与える熱エネルギーと可視画像を形成しないスペースドットに与える熱エネルギーの大きさを各々制御し記録を行う熱記録手段と、前記熱記録手段の温度を検出するセンサとを備え、前記通信手段により画像情報と共にエネルギー制御情報を得ると、該画像情報の注目画素がマークドットで前ライン画素もマークドットの場合には第１の通電制御データ、前記注目画素がマークドットで前記前ライン画素がスペースドットの場合には第２の通電制御データ、さらに前記注目画素がスペースドットで前記前ライン画素もスペースドットの場合には第３の通電制御データをそれぞれ生成し、前記第1の通電制御データによって前記熱記録手段に第１の通電パルスを印加し、前記第２の通電制御データによって前記第１の通電パルスの後に第２の通電パルスを追加し、前記第３の通電制御データによって前記第１及び２の通電パルスが無印加の状態で第３の通電パルスの印加を行い、且つ前記エネルギー制御情報に基づいて前記第1、第２及び第３の通電パルスのパルス幅を決定して前記温度で補正し、該パルス幅を備えた前記第1、第２及び第３の通電パルスで前記熱記録手段を制御して各種感熱カードに対応した記録を行うことを特徴とするカード記録装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、感熱カードに残額等を記録するカード記録装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
現在、テレホンカードに代表されるようにプリペイドカードは、あらゆる分野に定着し、その用途はさらに拡大している。このプリペイドカードにおいて使用残高や蓄積ポイントを表示する方法として、当初はその目安をカードに印刷された目盛りの位置にパンチ（穿孔）する方法が主流であったが、利便性の点から直接その数値を印字する印字方式へと移行しつつある。
【０００３】
この印字方式としては、高速性と静音性に優れるサーマル印字方式がよく用いられている。この方式は、印字記録媒体に与える温度すなわち印加する熱エネルギーの大小により印字を行う方式であり、記録媒体により感熱印字方式や熱破壊印字方式に分かれている。
【０００４】
前者はカード表面に、ある温度で発色するサーマルインキを塗布加工した感熱カードを用い、熱エネルギーを印加することにより、自己発色させて印字するものである。後者はカード表面に金属薄膜層を形成した熱破壊カードを用い、熱エネルギーを印加することにより、金属薄膜層を破壊して下地の色を露出させ印字する方式である。
【０００５】
さらに近年、従来の印字記録媒体が永久画像として記録し、繰り返し使用の出来ないものであったのに対し、記録媒体に与えられる温度によって透明と白濁の両状態を可逆的に変換すなわち消去および記録を可逆的に行え、繰り返し使用のできる熱可逆性記録媒体（リライタブルカード）が開発されてきた。
【０００６】
これらの記録媒体は、記録媒体の種類およびその構成材料により特性が異なり、記録温度つまり必要とされる画像を形成するためのエネルギーの大きさが異なっている。通常、熱破壊カードでは０．５から０．６ミリジュール、サーマルカードでは０．３５から０．４５ミリジュール、リライタブルカードでは、記録時に０．２から０．３ミリジュール、消去時には０．０５から０．１ミリジュールのエネルギーが必要である。
【０００７】
一方、これらの記録媒体に画像を記録する記録装置は、記録媒体をサーマルヘッドに加圧搬送しながら、画像データに対応してサーマルヘッドの抵抗発熱体に画像形成部には通電パルスを与え、非画像形成部には通電パルスを与えないことにより画像を記録している。
【０００８】
図６は、従来のサーマルヘッドの内部構造図、図７は同サーマルヘッドの制御方法の説明図である。図６において、１列の抵抗発熱体１（Ｒ１〜Ｒｍ）の一端は、電圧源Ｖｈに接続され、他端は各々のドライブトランジスタ２（Ｑ１〜Ｑｍ）に接続されている。ドライブトランジスタ２は、制御ゲート３（Ｇ１〜Ｇｍ）の出力により駆動される。各抵抗発熱体１へ通電するか否かは、抵抗発熱体１の数に等しい段数で構成されるシフトレジスター５へシフトクロックＣＫに同期して通電制御データＤを順次転送後、ラッチストローブＬＳで抵抗発熱体１に対応するラッチ４へ移し、ストローブパルスＳＢをラッチ４の内容に従い制御ゲート３で選択出力することによって行われる。
【０００９】
すなわち、図７に示すように画像データがそのまま通電制御データとなり、画像形成部には通電パルスが与えられ、非画像形成部には通電パルスを与えないことにより画像を記録する。ここで記録するためのエネルギーは、印加電圧Ｖｈおよび発熱体抵抗値Ｒが固定のため、使用する記録媒体に合わせてストローブパルス幅ｔを記録装置内で制御し、抵抗発熱体の温度を制御、記録媒体に伝えている。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
このように従来の記録装置では、記録装置内で印加されるエネルギーが決定されるため、使用できる記録媒体が限定されるという問題点があった。また、熱可逆性媒体のように、熱エネルギーの制御により記録と消去ができる媒体においては、画像の記録と消去が同一装置では出来ないという問題点があった。さらには、非画像形成部の熱エネルギーを記録装置外で制御できない従来の記録装置では、既画像を消去しながら記録（オーバーライド記録）するか、既画像を残したまま記録するかを選択することが出来ないという問題点があった。
【００１１】
そこで本発明は、記録エネルギーの異なる各種感熱記録媒体に幅広く対応可能なカード記録装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明はこれらの課題を解決するため、画像形成時の熱エネルギーと非画像形成時の熱エネルギーの大きさを各々制御可能な熱記録手段とし、記録装置が有する通信手段により画像情報と共に熱エネルギー制御情報を受信すると、該画像情報の注目画素がマークドットで前ライン画素もマークドットの場合には第１の通電制御データ、注目画素がマークドットで前ライン画素がスペースドットの場合には第２の通電制御データ、さらに注目画素がスペースドットで前ライン画素もスペースドットの場合には第３の通電制御データをそれぞれ生成し、第1の通電制御データによって熱記録手段に第１の通電パルスを印加し、第２の通電制御データによって第１の通電パルスの後に第２の通電パルスを追加し、第３の通電制御データによって第１及び２の通電パルスが無印加の状態で第３の通電パルスの印加を行い、且つエネルギー制御情報に基づいて第1、第２及び第３の通電パルスのパルス幅を決定して温度で補正し、該パルス幅を備えた第1、第２及び第３の通電パルスで熱記録手段を制御するようにしたものである。
【００１３】
【作用】
本発明のカード記録装置によれば、上位装置から与えられた熱エネルギー制御情報に基づき、該画像情報の注目画素がマークドットで前ライン画素もマークドットの場合には第１の通電制御データ、注目画素がマークドットで前ライン画素がスペースドットの場合には第２の通電制御データ、さらに注目画素がスペースドットで前ライン画素もスペースドットの場合には第３の通電制御データをそれぞれ生成し、第1の通電制御データによって熱記録手段に第１の通電パルスを印加し、第２の通電制御データによって第１の通電パルスの後に第２の通電パルスを追加し、第３の通電制御データによって第１及び２の通電パルスが無印加の状態で第３の通電パルスの印加を行い、且つエネルギー制御情報に基づいて第1、第２及び第３の通電パルスのパルス幅を決定して温度で補正し、該パルス幅を備えた第1、第２及び第３の通電パルスで熱記録手段を制御することによって、マークドットの熱エネルギーとスペースドットの熱エネルギーの大きさを選択して記録可能なため、記録エネルギーの異なる記録媒体に幅広く対応可能であると共に、熱可逆媒体においては既画像を消去しながら記録するか否かの記録形態を選択して記録することが可能となる。
【００１４】
【実施例】
以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。図１は本発明の一実施例のカード記録装置のブロック図である。また図２は同カード記録装置におけるサーマルヘッドの制御方法の説明図、図３は同カード記録装置におけるエネルギー制御データの演算過程の説明図、図４は同カード記録装置におけるサーマルヘッドの駆動動作と発熱体の温度変化を示す図、図５は同カード記録装置における画像データの変化と印加エネルギーの関係を示す図である。
【００１５】
図１において、１１はカード記録装置１０の各部の制御を行うＣＰＵ、２０は記録媒体を搬送するための駆動源であるモータ２１を制御するモータ制御回路、３０は記録媒体の位置検出などのセンサ、４０は記録媒体へ熱エネルギーを与える抵抗発熱体を有するサーマルヘッド４１を制御するサーマルヘッド制御回路、５０は上位装置６０との間で情報を交換するための通信制御回路、１２はＲＯＭ、１３はＲＡＭ、１４はキャラクタジェネレータである。
【００１６】
画像情報は一般的にコードデータとして上位装置６０より与えられる。このコードデータをキャラクタジェネレータ１４によりビットデータなる画像データに展開しＲＡＭ１３へ格納する。その後、記録媒体のエネルギー情報および記録開始指令を上位装置６０から与えられると、モータ制御回路２０とセンサ３０で記録媒体を搬送位置決め後、所定の位置がサーマルヘッド４１の抵抗発熱位置に達した所で、サーマルヘッド制御回路４０によりサーマルヘッド４１の抵抗発熱体に選択的かつエネルギー制御された通電パルスを印加し記録動作を行う。本実施例のカード記録装置では、上位装置６０より画像情報と共にエネルギー情報が与えられるため、サーマルヘッド制御回路４０で記録媒体および記録形態にあった通電パルスを印加することができ、最適な記録を行うことが可能である。
【００１７】
ここでサーマルヘッド制御回路４０のエネルギー制御動作の一例を図２〜図５を用いて詳細に説明する。従来例でも述べたように記録画素に与える熱エネルギーの制御は、サーマルヘッド４１に与えるストローブパルス幅と通電制御データにより、記録画素に対応する抵抗発熱体の通電時間を制御することにより可能である。本実施例では図２に示す様に１ライン周期（１画素を形成する周期）ＴL 内に一定のパルス周期ＴS なる複数のストローブパルスを印加するようにし、個々のストローブパルスを記録画素に対応する抵抗発熱体に通電するか否かの通電制御データ（ｄｎ）と、個々のストローブパルス幅ＴW を変えることにより、１画素内の通電時間を制御する。前記個々のストローブパルス幅の制御は、ユニバーサルカウンタ等にオン時間に相当する基準パルス信号のカウント値であるストローブパルス幅データ（ｗｎ）を設定することにより容易に実現できる。
【００１８】
図２の例では、１ライン周囲のＴL 内にＰ１からＰ８の８つのストローブを出力するようにしており、Ｐ１からＰ６までのストローブパルス幅はストローブパルス幅データｗ１により制御し、Ｐ７，Ｐ８のストローブパルス幅は、ストローブパルス幅データｗ２により制御している。また注目抵抗発熱体に対して、前記ストローブパルスの通電有無は、ストローブパルスＰ１からＰ５は通電制御データｄ１で制御し、Ｐ６は通電制御データｄ２、Ｐ７およびＰ８は通電制御データｄ３で制御している。
【００１９】
次に前記通電制御データとストローブパルス幅データの生成過程について図３を用いて説明する。通電制御データはストローブパルスの通電有無を決定する２値データであり、同じく２値の画像データをもとに論理演算し、１画素に対し複数の通電制御データを生成する。演算時に対照となる画像データは注目画素のデタはもちろんのこと、その周辺画素のデータであり、通電制御データごとに論理演算式が規定されている。この画像データを通電制御データに変換する演算は１ラインの記録を行う毎に行われる。図３の例では注目画素のデータＤｎ、１ライン前の画素データＤｎ-1より、通電制御データｄ１，ｄ２，ｄ３を算出している。
【００２０】
一方、ストローブパルス幅データはサーマルヘッド内のサーミスタ等で検出された温度データおよび上位装置から与えられたエネルギー情報（エネルギー設定データ）を基に演算される。これらの演算は以下のようにテーブル参照形式で行われる。周囲温度やサーマルヘッドの温度が高くなるほど印加エネルギーは緩和でき、ストローブパルス幅を短くできる。したがって常温時の基準ストローブパルス幅データに対し各温度で補正した値を予め算出し、テーブル化して記憶しておく。さらに記録媒体の種類や記録形態に応じて前記テーブルを複数準備しておき、前記エネルギー情報をテーブル選択データとすることにより、ストローブパルス幅データが決定できる。図３の例では、エネルギー設定データＥと温度データＯにより、ｗ１とｗ２の２つのストローブパルス幅データを算出している。本実施例では、上位装置から与えられるエネルギー設定データにより、個別のストローブパルス幅のみを可変しているが、通電制御データの演算式あるいは通電制御データとストローブパルス幅データの組合せを可変してもよい。
【００２１】
ここで、本実施例において通電制御データｄ１，ｄ２，ｄ３の演算式をそれぞれ（数１）（数２）（数３）に設定すると、主に画像形成時のマークドットに対しては図４（ｂ）で示されるようにＰ１からＰ５のストローブパルスが抵抗発熱体に通電され、非画像形成時のスペースドットに対しては図４（ｃ）で示されるようにＰ７およびＰ８のストローブパルスが抵抗発熱体に通電される。さらに本演算式ではサーマルヘッドの蓄熱の影響を補正するため前ラインの画素の状態により次のように通電制御される。前ライン画素がスペースドットであるマークドットに対しては、抵抗発熱体の初期温度が低いため、図４（ａ）のようにＰ１からＰ５のストローブパルスに加えてＰ６のストローブパルスを抵抗発熱体に通電する。一方、前ライン画素がマークドットであるスペースドットに対しては、抵抗発熱体の初期温度が高いため、図４（ｄ）のようにストローブパルスを全く通電しない。図４は各場合の１画像形成周期における通電パルスと抵抗発熱体温度の変化を示し、図５は画像データの変化に対する印加エネルギーの変化を示したものである。
【００２２】
【数１】
0003774908.tif 000002
【００２３】
【数２】
0003774908.tif 000003
【００２４】
【数３】
0003774908.tif 000004
【００２５】
したがって、前記したように画像形成時に印加されるストローブパルスＰ１からＰ６のパルス幅がパルス幅データｗ１で制御され、非画像形成時に印加されるストローブパルスＰ７，Ｐ８のパルス幅がパルス幅データｗ２で制御され、そのストローブパルス幅データｗ１，ｗ２は上位装置より与えられたエネルギー制御情報をもとに演算決定されるため、このカード記録装置は上位装置からのエネルギー制御情報をもとに画像形成時の印加エネルギーと非画像形成時の印加エネルギーをそれぞれ制御できる。
【００２６】
【発明の効果】
以上のように本発明のカード記録装置は、上位装置より使用する記録媒体に応じたエネルギー制御情報を与えることにより、その記録媒体に最適なエネルギー状態で記録することが可能となる。また熱可逆性記録媒体における記録動作では、エネルギー情報に従い非画像形成時の印加エネルギー量を制御することにより、既画像を残したまま記録するのか、既画像を消去しながら記録するかを選択して記録動作を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例のカード記録装置のブロック図
【図２】本発明の一実施例のカード記録装置におけるサーマルヘッドの制御方法の説明図
【図３】本発明の一実施例のカード記録装置におけるエネルギー制御データの演算過程の説明図
【図４】本発明の一実施例のカード記録装置におけるサーマルヘッドの駆動動作と発熱体の温度変化を示す図
【図５】本発明の一実施例のカード記録装置における画像データの変化と印加エネルギーの関係を示す図
【図６】従来のサーマルヘッドの内部構造図
【図７】従来のサーマルヘッドの制御方法の説明図
【符号の説明】
１０  カード記録装置
１１  ＣＰＵ
１２  ＲＯＭ
１３  ＲＡＭ
１４  キャラクタジェネレータ
２０  モータ制御回路
２１  モータ
３０  センサ
４０  サーマルヘッド制御回路
４１  サーマルヘッド
５０  通信制御回路
６０  上位装置
【図１】
0003774908.tif 000005
【図２】
0003774908.tif 000006
【図３】
0003774908.tif 000007
【図４】
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【図５】
0003774908.tif 000009
【図６】
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【図７】
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