JP2000218844A - サーマルヘッドの温度制御方法およびサーマル処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 連続的なサーマル消去処理がなされるなどし
て蓄熱している消去ヘッドに加熱エネルギーを供給して
も、消去ヘッドの過剰な温度上昇を抑えて常に適正な消
去温度に保持する。 【解決手段】 所定の消去温度に加熱した消去ヘッドを
リライタブルカードのリライト層に接触させて消去処理
を行うにあたり、環境温度と消去ヘッドの温度とをそれ
ぞれ検出し、両者の温度差に応じて、消去ヘッドに印加
する加熱エネルギーを、消去ヘッドの温度が常に設定さ
れた消去温度で発熱するよう補正する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、リライタブルカー
ドのリライト層に印字された画像をサーマル消去するサ
ーマル消去ヘッド等、記録層にサーマル処理を施すサー
マルヘッドの温度制御方法およびそのサーマルヘッドを
用いたサーマル処理装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】現在、種々のカードが広い分野で使用さ
れているが、それらの中には、テレフォンカードやポイ
ントカード等、カードを使用する都度、流動的な可変情
報（残高やポイント等）を更新してカードに表示させる
形式のものがある。この種のカードにおける情報表示方
式としては、サーマルプリンタにより情報を単に印字す
る方法が挙げられる。ところが、この方法では印字され
た画像が全て残るので、印字行数を確保するために印字
画像を小さくしたり、印字エリアを広くする等の必要が
生じ、その結果、印字画像が見にくくなったり、模様や
名前等の可変情報以外の固定的な画像を表示するエリア
が狭くなったりするといった不都合な面があった。

【０００３】そこで、近年、前回の画像が消去されると
ともに、同一箇所に最新の画像のみが印字されるリライ
タブルカードが提供されている。このリライタブルカー
ドは、樹脂製基材にリライト層として積層された熱可逆
性記録材料に対し、同材料に定められた加熱／冷却処理
をカード処理装置のサーマルヘッドユニットによって施
すことにより、画像の消去／印字、すなわちリライトが
繰り返し行われるようになされている。その具体的構造
としては、通常、主体を構成する長方形状の樹脂製基材
の表面に、上記熱可逆性材料からなるリライト層が基材
の長手方向と平行にストライプ状に形成されている。

【０００４】上記カード処理装置は、一般に、上記のよ
うなリライタブルカードを、消去ヘッドとプラテンロー
ラとの間から印字ヘッドとプラテンローラとの間に順次
挟み込んでリライト層の延びる方向に搬送しながら、各
ヘッドが、リライト層に圧接して消去／印字を行うよう
構成されている。同装置の印字ヘッドは、サーマルプリ
ンタの印字ヘッドと同様に、複数の発熱体が配列され、
リライト層に圧接しながら画像の印字部分に対応する発
熱体に電流を流すことにより、リライト層を印字温度に
加熱して画像をサーマル印字する構成である。一方、消
去ヘッドは、消去温度に一様に発熱する発熱体がリライ
ト層に圧接することにより、リライト層の画像をサーマ
ル消去する構成である。

【０００５】図１０（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、上記消
去ヘッドの一例を示している。この消去ヘッドは、セラ
ミックス等からなるバー状の基板９０のヘッド面９０ａ
に、電極９１，９１および電気抵抗体からなる発熱体９
２が固着され、基板９０の両端に取り付けられたコ字状
のホルダ９３を介して装置に取り付けられる構成となっ
ている。発熱体９２は、電極９１，９１を介して電流が
流され、抵抗値に応じて一様に発熱し、その温度はヘッ
ド面の裏側に取り付けられたサーミスタからなる温度セ
ンサ９４により検出される。この消去ヘッドは、搬送さ
れるリライタブルカード（図１０（ａ）の矢印Ｆが搬送
方向）に対して基板９０および発熱体９１がストライプ
状のリライト層を横断するように、すなわち直交するよ
うに対向配置されてリライト層に圧接するよう装備され
る。

【０００６】ところで、この消去ヘッドによると、画像
の消去処理時においては、発熱体９２からリライタブル
カードに供給される熱エネルギーが大きくなることか
ら、リライタブルカードに対する発熱体９２の圧接面の
温度と温度センサ９４の検出温度との間に大きな温度差
が生じる。このため、温度センサ９４で発熱体９２の温
度を検出しながら発熱体９２の温度を消去温度に保持す
るフィードバック制御を行っても、発熱体９２の圧接面
の温度を所定の消去温度に保持することは困難である。
そこで、実際には、発熱体９２の圧接面からリライタブ
ルカードに供給される熱エネルギー量を実験的に求め、
その熱エネルギー量に相当する一定の電流（電気エネル
ギー）を発熱体９２に流すことにより、圧接面の温度を
所定の消去温度に保持する制御を行っている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記消去ヘ
ッドにより消去処理が開始されると、発熱体９２に印加
される一定の加熱エネルギーＥは、発熱体９２からリラ
イタブルカードに供給される加熱エネルギー（消去エネ
ルギー）Ｅｃと、発熱体９２よりも低温のホルダ９３を
加熱する加熱エネルギーＥｈとに分割される。ここで、
加熱エネルギーＥｃは、リライタブルカードの温度が一
定ならば、それに応じてほぼ一定と考えられるが、加熱
エネルギーＥｈは、主にホルダ９３の蓄熱状態により変
化する。つまり、短時間で消去が繰り返し行われたこと
などに起因してホルダ９３が蓄熱されていると加熱エネ
ルギーＥｈは小さくなり、その分、加熱エネルギーＥｃ
が増大する。このため、リライタブルカードに供給され
る加熱エネルギーＥｃが過剰となり、その結果、消し残
りが生じるなど消去特性の低下がみられた。通常、リラ
イト層を構成する熱可逆性記録材料の消去温度は一定範
囲内にあり、一方、印字温度は消去温度以上で特定され
ないことから、消去温度の管理に高い精度が求められ
る。このため、消去ヘッドの過剰な温度上昇は適正な消
去特性を阻害する要因となり、解決すべき課題である。

【０００８】したがって本発明は、サーマルヘッドの過
剰な温度上昇を抑えて常に適正な処理温度に保持するこ
とができ、その結果としてサーマル処理の特性が向上す
るサーマルヘッドの温度制御方法およびサーマル処理装
置を提供することを目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明のサーマルヘッド
の温度制御方法は、所定の処理温度に加熱したサーマル
ヘッドを記録担体の記録層に接触させてサーマル処理を
行うにあたり、サーマルヘッドの温度と該サーマルヘッ
ドがおかれる環境温度とをそれぞれ検出し、両者の温度
差に応じて、サーマルヘッドに印加する加熱エネルギー
を補正することを特徴としている。

【００１０】上記方法によれば、サーマルヘッドの温度
と環境温度との温度差に応じてサーマルヘッドに印加す
る加熱エネルギーを大きくしたり小さくしたりする。そ
のためには、予めサーマルヘッドの温度が常に適正な温
度となる加熱エネルギーを温度差に応じて把握してお
き、そのデータに基づいて加熱エネルギーを補正する。
加熱エネルギーは、サーマルヘッドが電気抵抗体であれ
ば発熱体に印加する電流値であり、その電流値は、従
来、電圧、発熱体の抵抗値、画像記録層の温度特性等を
制御因子として一定に定められていたが、本発明では、
電流値を定める制御因子にサーマルヘッドと環境温度と
の温度差を加え、電流値を変化させる。

【００１１】より具体的には、サーマルヘッドと環境温
度との温度差が大きくなるにしたがって、サーマルヘッ
ドに印加する加熱エネルギーを小さくする。サーマルヘ
ッドが常に環境温度から加熱されていく場合には、両者
の温度差は０であり、このとき、加熱エネルギーを最大
とする。連続処理が行われるなどしてサーマルヘッドに
蓄熱が生じ、サーマルヘッドが環境温度以上の温度から
加熱される場合には、両者の温度差が大きくなるので、
予め把握しておいた温度差に応じた１以下の補正率を加
熱エネルギーの最大値に乗じ、加熱エネルギーを低下さ
せる。加熱エネルギーを小さくすることにより、サーマ
ルヘッドは過剰な温度上昇が抑制されて適正な処理温度
に保持され、その結果、記録担体の記録層のサーマル処
理が確実になされる。

【００１２】また、本発明のサーマル処理装置は、上記
サーマルヘッドの温度制御方法を実施する上で好適な装
置に係り、所定の処理温度に加熱したサーマルヘッド
を、記録担体の記録層に接触させてサーマル処理を行う
サーマル処理装置であって、当該装置がおかれる環境温
度を検出する環境温度検出手段と、サーマルヘッドの温
度を検出するサーマルヘッド温度検出手段と、環境温度
検出手段が検出した温度とサーマルヘッド温度検出手段
が検出した温度とを比較し、その温度差に応じてサーマ
ルヘッドに印加する加熱エネルギーを補正する制御手段
とを具備することを特徴としている。

【００１３】上記制御手段は、サーマルヘッドが過剰に
温度上昇して処理温度以上に昇温することを防止するた
めに、サーマルヘッドの温度と環境温度との温度差が大
きくなるにしたがって、サーマルヘッドに印加する加熱
エネルギーを小さくさせる制御を採ることが望ましい。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して、本発明を
リライタブルカードの処理装置における消去ヘッドに適
用した一実施形態を説明する。図１は、リライタブルカ
ードの処理装置の右側面断面を示しており、図２は図１
のII−II線矢視図である。これら図で左側が本装置の前
側、右側が後側であり、また、図２においては上側が本
装置の左側、下側が右側である。以下の説明で、前後左
右といった方向の表現は、このようなカード処理装置を
基にした方向と定義する。当該カード処理装置は、図１
に示すように、前端部に設けられたカード挿入口１０に
リライタブルカード（記録担体：以下、単にカードと略
称する）Ｃを挿入すると、まず、後端部の待機位置まで
カードＣを搬送する。この状態から消去／印字の処理コ
マンドが発せられると、カードＣを前方に搬送しなが
ら、カードＣの表面に設けられたリライト層に対し、画
像の消去と印字をこの順で行う。係るカード処理装置の
構成を説明する前に、まずカードＣについて説明する。

【００１５】（１）リライタブルカードの構成 カードＣは、例えば「ＪＩＳ Ｘ ６３０３」で規定さ
れる長方形状のＩＣカードであって、図２に示すよう
に、ＰＶＣ（塩化ビニール）等の樹脂製基材の表面に、
熱可逆性記録材料が積層されてなるリライト層（記録
層）１と、内蔵されたＩＣの外部端子２とが設けられ、
裏面に磁気ストライプ３が設けられている。リライト層
１は図２でカードＣの上側にカードＣの全長にわたって
ストライプ状に積層され、このリライト層１の下側であ
ってカードＣの右側の所定位置に、外部端子２が積層さ
れている。また、裏面の磁気ストライプ３は、下方に積
層されている。

【００１６】リライト層１を構成する熱可逆性記録材料
は、加熱することにより可逆で、簡便・安易に高解像度
の画像を繰り返し消去／印字する、すなわちリライトす
ることができる記録材料である。その構成は、図３に示
すように、透明ポリエステルフィルム５上に、樹脂６ａ
中に有機低分子物質６ｂが分散された記録層６と、保護
層７とがこの順で積層されたものであり、有機低分子物
質６ｂとしては、粒径１μｍ以下の高級脂肪酸が用いら
れる。図４を参照して熱可逆性の原理を説明すると、透
明状態では、記録層６中の有機低分子物質６ｂの粒子が
比較的大きな単結晶を形成している。このため、入射し
た光が結晶の界面を通る回数が少なく、散乱されること
なく透過することにより、全体として透明に見える。一
方、白濁状態では、有機低分子物質６ｂの粒子は多結晶
を形成している。このため、入射した光は結晶の界面で
何度も屈折し、光が散乱されて白く見える。

【００１７】熱可逆性記録材料の熱可逆特性を、図５を
参照して説明する。はじめに、室温（２０〜３０℃）で
白濁状態にあるとする（Ａ）。これを加熱すると、実線
で示すように、約７０℃から透過率が増加し始め、約７
５〜１００℃で最大透明状態（Ｂ〜Ｃ）となる。これを
室温まで冷却しても透明状態は維持される（Ｄ）。次
に、破線で示すように、最大透明状態の当該材料を１１
０℃以上に再加熱すると、最大透明状態と最大白濁状態
の中間状態となり（Ｄ→Ｃ→Ｅ）、これを室温まで冷却
すると元の白濁状態に戻る（Ｅ→Ａ）。

【００１８】（２）カード処理装置の構成 次に、図１および図２を参照してカード処理装置の構成
を説明する。これら図で符合９は、互いに離間して平行
に対向配置された左右一対の下側サイドフレームであ
る。下側サイドフレーム９，９間の中央には、前側から
順に、第１の搬送ローラ対１１、第２の搬送ローラ対１
２および第３の搬送ローラ対１３が配置されている。各
搬送ローラ対１１，１２，１３は、いずれも下側の駆動
ローラ１４と上側の従動ローラ１５とで構成され、これ
ら上下のローラ１４，１５間にカードＣを挟み、駆動ロ
ーラ１４の回転方向にしたがって、カードＣを、前方か
ら後方あるいは後方から前方に搬送する。また、第２の
搬送ローラ対１２と第３の搬送ローラ対１３との間に
は、前側から、印字プラテンローラ１６および消去プラ
テンローラ１７が配置され、さらに、印字プラテンロー
ラ１６の上方には印字ヘッド４０が、消去プラテンロー
ラ１７の上方には消去ヘッド（サーマルヘッド）５０
が、それぞれ配置されている。

【００１９】下側サイドフレーム９，９間の後端部に
は、カードＣの外部接点２が接触してカードＣ内のＩＣ
に対する情報の入出力を行うＩＣユニット１８が配置さ
れている。また、カード挿入口１０とＩＣユニット１８
の間に、第１〜第３の搬送ローラ対１１〜１３における
上下のローラ１４，１５の間、印字プラテンローラ１６
と印字ヘッド４０との間、および消去プラテンローラ１
７と消去ヘッド５０との間を水平に結ぶカードＣの搬送
路１９が形成される。この搬送路１９をカードＣがスム
ーズに搬送されるように、下側サイドフレーム９，９の
内面には、溝状のカードガイド９ａが形成されている。
カード挿入口１０にカードＣを挿入すると、まず、後端
部の待機位置までカードＣを搬送すると前述したが、そ
の待機位置は、ＩＣユニット１８内である。

【００２０】第１〜第３の搬送ローラ対１１〜１３の各
駆動ローラ１４および各プラテンローラ１６，１７は、
下側サイドフレーム９，９に回転自在に支持された駆動
軸２０と一体回転する。図２に示すように、これら駆動
軸２０は左側の下側サイドフレーム９を貫通し、その突
出端部には、駆動ギヤ２１がそれぞれ固定されている。
これら駆動ギヤ２１は、左側の下側サイドフレーム９の
外側（左側）に配された図示せぬ複数の中間ギヤを介し
て図１に示すメインモータ２２に接続され、メインモー
タ２２が駆動すると、各中間ギヤから各駆動ギヤ２１に
回転力が伝達されて各駆動軸２０が同一方向に回転し、
第１〜第３の搬送ローラ対１１〜１３の各駆動ローラ１
４および各プラテンローラ１６，１７が回転する。カー
ドＣは、これら駆動ローラ１４およびプラテンローラ１
６，１７の回転方向にしたがって、搬送路１９を搬送さ
れる。第２の搬送ローラ対１２の駆動ローラ１４の右側
には、カードＣの磁気ストライプ３に対して磁気データ
の読取り／書込みを行うための磁気ヘッド２４が配置さ
れている。

【００２１】図２に示すように、搬送路１９には、搬送
されるカードＣを検出する第１〜第４のカードセンサ３
１，３２，３３，３４が、前から順に設けられている。
この場合、第１のカードセンサ３１は右側の下側サイド
フレーム９の前端部に取り付けられ、第２〜第４のカー
ドセンサ３２〜３４は、左側の下側サイドフレーム９に
取り付けられている。

【００２２】図１に示すように、下側サイドフレーム
９，９には、左右一対の上側サイドフレーム３５が取り
付けられている。上側サイドフレーム３５，３５は、そ
の後端部が下側サイドフレーム９，９に対し上下方向に
揺動自在にピン結合され、一体に開閉するようになって
いる。上側サイドフレーム３５，３５には、前後方向に
延びるアーム４１，５１が揺動可能に支持され、これら
アーム４１，５１の先端に、印字ヘッド４０および消去
ヘッド５０がそれぞれ取り付けられている。各アーム４
１，５１は、図示せぬバネ等の付勢手段により下方に付
勢されている。

【００２３】消去ヘッド５０は、図１０で示したものと
同様の構成である。すなわち、同図に示すように、セラ
ミックス等からなるバー状の基板９０と、この基板９０
のヘッド面９０ａに固着された電極９１，９１および電
気抵抗体からなる発熱体９２と、基板９０の両端に取り
付けられたコ字状のホルダ９３と、基板９０に取り付け
られて発熱体９２の温度を検出する温度センサ（サーマ
ルヘッド温度検出手段）９４とから構成されている。一
方、印字ヘッド４０は、図示して詳述はしないが、複数
の発熱体が配列された一般的なサーマルヘッドであり、
リライト層１に圧接しながら画像の印字部分に対応する
発熱体に電流を流すことにより、リライト層１を印字温
度に加熱して画像をサーマル印字する構成である。

【００２４】図２に示すように、右側の下側サイドフレ
ーム９の外側（右側）には、各アーム４１，５１を揺動
させることにより、印字ヘッド４０および消去ヘッド５
０を搬送中のカードＣに対して離接させるカムギヤ６０
が配置されている。このカムギヤ６０は、カムギヤ軸６
１を介して右側の下側サイドフレーム９に回転自在に支
持されており、図６に示すカムモータ７７により、右側
面から見て反時計方向に回転させられる。カムギヤ６０
の内面には、印字ヘッド４０側のアーム４１を揺動させ
る印字ヘッドカム６４と、消去ヘッド５０側のアーム５
１を揺動させる消去ヘッドカム６５とが、所定のカムプ
ロフィールをもって同軸的に形成されている。

【００２５】印字ヘッド４０と消去ヘッド５０は、カム
ギヤ６０の回転角に応じてカードＣに対する離接状態が
定められる。カムギヤ６０の回転角は、図６に示すカム
センサ６６により検出され、その検出信号は同図に示す
ＣＰＵ（制御手段）７０に入力される。そして、ＣＰＵ
７０は、その信号パターンに応じてカムギヤ６０が所定
の回転角に位置するようカムモータ７７の回転を制御す
る。

【００２６】図１に示すように、カード挿入口１０の下
方には、環境温度センサ（環境温度検出手段）６９が設
けられている。この環境温度センサ６９は、当該装置が
おかれる室内等の環境温度を測定する。環境温度センサ
６９は、環境温度を正確に測定する上で、装置内部の温
度上昇の影響を最も受けにくい箇所に配置されているこ
とが望ましい。装置内部に収納する場合には、その近傍
に装置外部へ通じる開口を設けるとよい。

【００２７】図６は、上記カード処理装置の制御ブロッ
ク図である。ＣＰＵ７０は、シリアルＩＯ、パラレルＩ
Ｏ、タイマ、ＡＤコンバータ、ウォッチドッグタイマ等
の周辺機能を内蔵したマイクロコントローラである。こ
のＣＰＵ７０には、制御プログラムや固定データを格納
したＲＯＭ７１が接続され、ＣＰＵ７０は、ＲＯＭ７１
に格納されたプログラムにしたがって各種制御を行う。
また、ＣＰＵ７０には、印字データ、コマンドデータ、
各種設定値および基準値等を必要に応じて格納すること
ができるＲＡＭ７２と、消去／印字コマンド等を上位装
置から受けてＣＰＵ７０に発行するシリアルインターフ
ェース７３が接続されている。

【００２８】ＣＰＵ７０には、第１〜第４のカードセン
サ３１〜３４の検出信号が供給され、これらカードセン
サ３１〜３４の検出信号に基づいて、ＣＰＵ７０はメイ
ンモータ制御回路７４に制御信号を出力し、メインモー
タ２２の回転速度、回転方向、起動／停止等の動作を制
御する。メインモータ２２には、ＦＧ（回転信号発生
器）７５が取り付けられており、ＦＧ７５から出力され
るパルスのパルス幅を計測することにより、メインモー
タ２２の回転速度を検出することが可能となっている。
また、ＣＰＵ７０は、第２〜第４のカードセンサ３２〜
３４およびカムセンサ６６の出力に基づき、カムモータ
制御回路７６を介してカムモータ７７に駆動／停止信号
を出力してカムギヤ６０の回転角を制御する。磁気ヘッ
ド２４には、カードＣの磁気ストライプ３に書き込まれ
た磁気データを読み取る読取り回路７８と、磁気ストラ
イプ３に磁気データを書き込む書込み回路７９とが接続
されており、ＣＰＵ７０は、磁気ヘッド２４およびこれ
ら回路７８，７９を介して磁気ストライプ３に対する磁
気データの読取り／書込みを行う。

【００２９】また、ＣＰＵ７０は画像（ビットマップ）
データを作成し、そのデータを、カードＣの搬送距離と
同期させながら印字ヘッド制御回路８０を介して印字ヘ
ッド４０に転送する。これにより、任意の画像がカード
Ｃのリライト層１に印字される。さらに、ＣＰＵ７０
は、消去ヘッド制御回路８１を介して消去ヘッド５０を
所定の消去温度に加熱する。前記温度センサ９４によっ
て検出される消去ヘッド５０の発熱体９２の温度は、Ｃ
ＰＵ７０に内蔵されたＡ／Ｄコンバータによりデジタル
値として検出される。ＣＰＵ７０は、検出した発熱体９
２の温度と、ＲＯＭ７１またはＲＡＭ７２に格納された
設定値データに基づいてデューティを求め、そのデュー
ティに対応するパルス幅の通電パルスを消去ヘッド制御
回路８１に出力する。このようにして、消去ヘッド５０
の発熱体９２の温度は、リライト層１を形成する熱可逆
性記録材料を透明にする所定の消去温度に制御される。

【００３０】さらに、ＣＰＵ７０には環境温度センサ６
９の検出信号が供給され、その検出信号は、ＣＰＵ７０
内のＡ／Ｄコンバータに入力されてデジタル値に変換さ
れる。ＣＰＵ７０は、環境温度センサ６９の測定値に基
づき、消去／印字処理のプロセスならびに印字ヘッド４
０および消去ヘッド５０のデューティ等を制御する。

【００３１】（３）カード処理装置の動作 次に、上記構成のカード処理装置においてカードＣのリ
ライト層１に対する画像の消去／印字処理を行う場合の
動作を、図７のフローチャートにしたがって説明する。
なお、この動作は、カードＣの搬送位置を検出する第１
〜第４のカードセンサ３１〜３４ならびにカムセンサ６
６の検出信号が供給されるＣＰＵ７０により制御され
る。

【００３２】まず、図示されない上位装置からシリアル
インターフェース７３を介してＣＰＵ７０に消去／印字
コマンドが発行されると、ＣＰＵ７０は、ＲＯＭ７１に
格納されたプログラムにしたがって、印字コマンド処理
サブルーチンＳ０を呼び出す。印字コマンド処理サブル
ーチンＳ０は、ステップＳ１で、環境温度および消去ヘ
ッド５０の温度を、環境温度センサ６９および温度セン
サ９４によりそれぞれ計測するとともに、両者の温度差
を求め、これに基づき、消去処理時における消去ヘッド
５０のデューティを設定し、ステップＳ２に進む。ステ
ップＳ２では、第１のカードセンサ３１がカードＣの挿
入を待つ状態となっており、カードＣの挿入が第１のカ
ードセンサ３１で検出されたら、メインモータ制御回路
７４を介してメインモータ２２が駆動し、カードＣを待
機位置に搬送するとともに、消去ヘッド５０の予熱を行
う。このとき、印字ヘッド４０および消去ヘッド５０
は、カムギヤ６０の作用により搬送路１９からともに上
方に離れている。消去ヘッド５０の予熱は、温度センサ
９４で検出された温度ＴＥＳと、ＲＯＭ７１またはＲＡ
Ｍ７２に格納された予熱温度設定値ＴＥＲを用い、消去
ヘッド通電パルスのデューティをＥＰＤとしたとき、次
の ＥＰＤ＝（ＴＥＲ−ＴＥＳ）×ＧＡＩＮ（ただし最大値は１００％）…（Ａ） の関係式で通電されることにより行われる。ここで、Ｅ
ＰＤは１回で決定されず、通電周期（例えば、１０ｍ
Ｓ）が経過するたびに、再計算を行うフィードバック制
御が行われる。

【００３３】ところで、発熱体９２を予熱温度に加熱す
る際に発熱体９２を急速に加熱すると、温度センサ９４
の時定数や、発熱体９２から温度センサ９４までの熱伝
導時間等により、発熱体９２の表面温度と温度センサ９
４の検出値との間に大きな差が生じる場合がある。した
がって、発熱体９２は徐々に加熱されることが望まし
く、上記（Ａ）式のＧＡＩＮ値は１〜２程度が適当であ
る。消去ヘッド５０の予熱が終了するとステップＳ３に
進み、ＣＰＵ７０が印字コマンドで指定された印字文字
列をＲＡＭ７２内にビットマップ展開する。次いで、ス
テップＳ４に進み、カードＣのリライト層に対する画像
の消去／印字処理が行われる。

【００３４】消去／印字処理は、待機位置にあるカード
Ｃを、搬送距離を測定しながら低速で前方に搬送し、カ
ードＣの前端が消去ヘッド５０の位置に達すると、消去
ヘッド５０が下方に向けて揺動し、上記のようにして予
熱されている発熱体９２がカードＣのリライト層１に圧
接する。このとき、ステップＳ１で設定されたデューテ
ィの消去ヘッド通電パルスが消去ヘッド制御回路８１を
介して消去ヘッド５０に出力され、その電気エネルギー
に応じた温度に消去ヘッド５０の発熱体９２が発熱す
る。リライト層１は発熱体９２により加熱され、引き続
きカードＣが前方に搬送されることにより、リライト層
１の画像がサーマル消去される。

【００３５】次いで、カードＣの前端が印字ヘッド４０
の位置に達すると、印字ヘッド４０が下方に向けて揺動
し、リライト層１に圧接する。印字ヘッド４０がリライ
ト層１に圧接すると、規定された搬送量（例えば、約
０．１ｍｍ）搬送するたびに、ＲＡＭ７２に格納されて
いる印字データが印字ヘッド４０に順次転送される。印
字ヘッド４０に対して１ラインの印字データの転送が終
了すると、ＣＰＵ７０に内蔵されたタイマを利用して得
られたパルス幅の印字ヘッド通電パルスが印字ヘッド制
御回路８０を介して印字ヘッド４０に出力されるに伴
い、印字データにより選択された印字ヘッド４０の発熱
体に通電され、リライト層１に画像がサーマル印字され
る。このように、カードＣの搬送に伴って消去ヘッド５
０による画像消去と印字ヘッド４０による新たな画像の
印字が平行して行われる。

【００３６】次いで、カードＣの後端が消去ヘッド５０
の位置に達すると、消去ヘッド５０がカードＣから上方
に離れ、そこから先は印字のみが行われる。全ての画像
データの印字が終了すると、印字ヘッド４０もカードＣ
から上方に離れ、消去／印字処理が完了し、ステップＳ
５のカード排出に進む。ステップＳ５では、前端部がカ
ード挿入口１０から排出される状態までカードＣを所定
量搬送し、この後、メインモータ２２が停止する。

【００３７】次に、上記ステップＳ１において設定され
る消去ヘッド５０のデューティの設定方法につき、図８
を参照して説明する。デューティ設定サブルーチンＳ０
が呼び出されると、ステップＳ１で、環境温度センサ６
９からの出力信号を、ＣＰＵ７０が内蔵するＡＤコンバ
ータでデジタル値に変換し、変換した温度データ（Ｔ
ａ）に基づきデューティｆ（Ｔａ）を求める。このデュ
ーティは、所定の計算式で得られる値でもよいし、テー
ブル参照によって得られる値でもよい。次いでステップ
Ｓ２に進み、消去ヘッド５０の発熱体９２の抵抗値のラ
ンクを設定するスイッチの設定状態を読み込み、この設
定状態に対応するデューティ補正率ｆ（Ｒ）を求め、こ
れをステップＳ１で求めたデューティｆ（Ｔａ）と積算
し、ステップＳ３に進む。ステップＳ３では、消去ヘッ
ド５０の温度センサ９４の出力信号を、ＣＰＵ７０が内
蔵するＡＤコンバータでデジタル値に変換し、消去ヘッ
ド温度データ（Ｔｅ）を求める。次に、ΔＴ＝Ｔｅ−Ｔ
ａなる演算を行い、求めたΔＴに対するデューティ補正
率ｆ（ΔＴ）を求める。この補正率を、ステップＳ２で
求めた補正後のデューティに積算して通電デューティＤ
を求める。すなわち、この通電デューティは、次の
（Ｂ）で求められる。 Ｄ＝ｆ（Ｔａ）×ｆ（Ｒ）×ｆ（ΔＴ）…（Ｂ） なお、最終的に積算するデューティ補正率ｆ（ΔＴ）
は、図９に示すように、ΔＴが０の場合は１．０であっ
て、ΔＴが大きければ大きいほど小さくなるが、なおか
つ、環境温度が低ければ低いほど小さくなるよう可変的
に設定することもできる。

【００３８】（４）一実施形態の作用効果 上記一実施形態のカード処理装置による画像消去時の温
度制御方法によれば、連続的な消去／印字処理がなされ
るなどして消去ヘッド５０が蓄熱しても、その蓄熱状態
が、消去ヘッド５０の温度と環境温度の温度差が大きく
なることにより検出され、消去ヘッド５０に供給される
電気エネルギーが低く設定される。したがって、消去ヘ
ッド５０は、過剰な温度上昇が抑えられて常に適正な消
去温度に保持され、その結果、画像の消し残り等の不具
合は起こらず消去処理の特性が向上する。

【００３９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
サーマルヘッドの温度と該サーマルヘッドがおかれる環
境温度とをそれぞれ検出し、両者の温度差に応じて、サ
ーマルヘッドに印加する加熱エネルギーを補正するの
で、サーマルヘッドは過剰な温度上昇が抑えられて常に
適正な処理温度に保持され、その結果、サーマル処理の
特性が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施形態に係る消去ヘッドを備え
たカード処理装置の右側断面図である。

【図２】 図１のII−II線矢視図である。

【図３】 本発明の一実施形態に係るリライタブルカー
ドのリライト層を構成する熱可逆性記録材料を模式的に
示す断面図である。

【図４】 熱可逆性記録材料の原理を説明する図であ
る。

【図５】 熱可逆性記録材料の加熱に伴う透明／白濁の
変化を示す線図である。

【図６】 本発明の一実施形態に係るカード処理装置の
制御ブロック図である。

【図７】 本発明の一実施形態に係るカード処理装置の
動作を示すフローチャートである。

【図８】 消去ヘッドに供給する通電幅（デューティ）
の設定方法の手順を示すフローチャートである。

【図９】 消去ヘッドと環境温度との温度差に応じた消
去ヘッドに供給する通電幅（デューティ）の補正率を、
環境温度ごとに可変的に設定するためのテーブルを表す
線図である。

【図１０】 本発明の一実施形態に係る消去ヘッドを示
し、（ａ）は側面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は下面図
である。

【符号の説明】

１…リライト層（記録層） ５０…消去ヘッド（サーマルヘッド） ６９…環境温度センサ（環境温度検出手段） ７０…ＣＰＵ（制御手段） ９４…温度センサ（サーマルヘッド温度検出手段） Ｃ…リライタブルカード（記録担体）

フロントページの続き (72)発明者 中村 方也 静岡県静岡市中吉田20番10号 スター精密 株式会社内 Ｆターム(参考） 2C066 AA03 AA18 AB09 CA05 CA11 CA14 CA15 CA19

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 所定の処理温度に加熱したサーマルヘッ
   ドを記録担体の記録層に接触させてサーマル処理を行う
   にあたり、 前記サーマルヘッドの温度と該サーマルヘッドがおかれ
   る環境温度とをそれぞれ検出し、両者の温度差に応じ
   て、サーマルヘッドに印加する加熱エネルギーを補正す
   ることを特徴とするサーマルヘッドの温度制御方法。
2. 【請求項２】 前記温度差が大きくなるにしたがって前
   記加熱エネルギーを小さくすることを特徴とする請求項
   １に記載のサーマルヘッドの温度制御方法。
3. 【請求項３】 所定の処理温度に加熱したサーマルヘッ
   ドを、記録担体の記録層に接触させてサーマル処理を行
   うサーマル処理装置であって、 当該装置がおかれる環境温度を検出する環境温度検出手
   段と、 前記サーマルヘッドの温度を検出するサーマルヘッド温
   度検出手段と、 前記環境温度検出手段が検出した温度と前記サーマルヘ
   ッド温度検出手段が検出した温度とを比較し、その温度
   差に応じて前記サーマルヘッドに印加する加熱エネルギ
   ーを補正する制御手段とを具備することを特徴とするサ
   ーマル処理装置。
4. 【請求項４】 前記制御手段は、前記温度差が大きくな
   るにしたがって前記加熱エネルギーを小さくすることを
   特徴とする請求項３に記載のサーマル処理装置。