JP2000280687A - 電子黒板装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 サーマルヘッド等の記録手段の過熱を速い応
答性で検知して部材の破壊をなくすとともに、異常過熱
を生じると予測されるときだけ通電を停止させて無用な
作動停止を無くし、良好な印字が実行できる電子黒板装
置の提供を目的とする。 【解決手段】 スクリーン１ｃに描かれた描画を読み取
る読取り手段と、記録媒体を搬送する搬送手段と、読み
取った画像のデータを感熱方式によって記録媒体に印字
する記録手段としてのサーマルヘッド４とを備える電子
黒板装置において、電流供給手段から読取り手段、搬送
手段、記録手段に供給される電流の様態を監視し異常を
検知したとき前記電流供給手段からの電流供給を遮断す
る電流供給遮断手段を備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ボードのスクリー
ンに描いた会議議事録や図面等の情報を用紙に記録して
出力できる電子黒板装置に係り、特に読み取った画像を
用紙に印字するためのサーマルヘッドプリンタの過熱に
よるトラブルを確実に防止できるようにした電子黒板装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子黒板装置は、ボードの中にループ状
に組み込んだスクリーンを文字や図面等を描く面とし、
これらの情報を記録して、必要があるときには記録紙に
印字して出力させるというのが基本的な構成である。こ
の印字動作は、スクリーンを周回させてその表面の情報
をたとえばＣＣＤで読み取って記憶した後に印字装置に
よって印字するというものである。

【０００３】このような電子黒板装置においては、主と
して装置のコストダウン及び小型化を図るために、サー
マルヘッドを備えた感熱方式による印字装置が一般に利
用されている。

【０００４】サーマルヘッドによる発熱を利用した感熱
方式では、黒印字率が高いほどサーマルヘッドに供給さ
れる電流は大きくなる。すなわち、黒印字率が高いと、
同時に通電される発熱素子の数が多くなるため、通電電
流も大きくなり、黒印字率が１００％となると通電電流
は最大値となる。そして、電子黒板装置のごく一般的な
使い勝手では、スクリーンに描かれる黒印字率は１０数
％程度であり、極端に高い黒印字率（たとえば全黒）が
意識して描かれるようなことは滅多にない。したがっ
て、ごく通常の使い方であれば、サーマルヘッドに過大
な電流が供給されることはなく、発熱によるトラブルの
発生もない。

【０００５】一方、スクリーンに表を描くような場合で
は罫線等が印字されるので、短時間の全黒印字となるこ
とは通常の場合でもあり得る。したがって、きわめて短
い時間ではあるものの、サーマルヘッドに供給される電
流値は大きくなる。

【０００６】このように、電子黒板装置のスクリーンに
描く画像によって、サーマルヘッドに供給される電流は
様々に変化し、特に黒印字率が高い場合には電流負荷が
異常に大きくなってしまうことがある。

【０００７】サーマルヘッドへの電流負荷が異常に高く
なると、熱により部品の破損を招いたりユーザに対する
安全性も損ねてしまうので、電流供給源（電源部）から
観れば過電流保護装置を設けることが不可欠である。ま
た、何らかの異常な条件下で高い黒印字率の連続印字す
なわち電流消費が高い状況が続くと、サーマルヘッド自
身の動作温度が上昇し部品破壊や発煙等を招くことにな
る。したがって、サーマルヘッド自身から観れば、高電
流負荷の継続は明らかに異常と判断して印字動作を停止
し、定められた動作保証温度内でのみ作動するように何
らかの保護装置が必要である。

【０００８】このような観点から、従来では、電源供給
部分に、共通のヒートシンクに取り付けたサーミスタに
よって発熱部品の温度を検知する過熱保護回路を構成す
るものが一般的に使用されていた。この過熱保護回路
は、二次側への出力系統の異常についても動作可能とし
たもので、印字部のサーマルヘッドの温度も間接的に検
知して保護する。また、サーマルヘッドにサーミスタを
内蔵したものとしておき、このサーミスタによってサー
マルヘッドの温度を検出し、或るレベルに達すると印字
動作を停止させる構成としたものも広く採用されてい
る。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、電源供
給部分にサーミスタを含む過熱保護回路を備えるもので
は、サーマルヘッドの発熱素子の発熱温度を間接的に検
知する。したがって、発熱素子が急激に温度上昇して異
常温度となるような場合には、温度追従性は良好とはい
えない。

【００１０】また、サーマルヘッドに組み込んだサーミ
スタによる温度検知のフィードバックによって通電量を
制御するものでは、サーマルヘッドが或る臨界以上の温
度になると通電を停止してその過熱を防止できる。しか
しながら、発熱素子が急激に異常温度に上昇していくと
きの温度追従性にも限界があり、信頼性は低いといわざ
るを得ない。また、サーマルヘッドの過剰発熱による破
壊を防止するためには、サーミスタの定格保護レベルを
設定する必要がある。ところが、その設定も一般的には
非常にむずかしく、たとえば過剰電流値となる前に停止
したりするという無用な誤動作をなくすと同時に破壊防
止も図るという最適な制御は不可能である。

【００１１】一方、スクリーン上に描かれる縦の罫線
は、サーマルヘッドによる印字では、短時間ではあるが
全黒印字である。この場合、全黒印字であるからといっ
て、保護回路が作動して停止を繰り返すと、発熱素子は
異常高温よりも低くて支障なく動作できるのに、無用な
停止を強いられることになる。したがって、記録紙に印
字させるために、保護回路の作動をキャンセルするなど
の手動操作が必要となり、使い勝手にも大きく影響す
る。

【００１２】本発明は、サーマルヘッドの過熱を速い応
答性で検知して部材の破壊をなくすとともに、異常過熱
を生じると予測されるときだけ通電を停止させて無用な
作動停止を無くし良好な印字が実行できる電子黒板装置
を提供することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明の電子黒板装置
は、スクリーンに描かれた描画を読み取る読取り手段
と、前記読取り手段によって読み取られた情報を記録す
るための記録媒体を搬送する搬送手段と、前記読取り手
段で読み取った情報を、前記搬送手段によって搬送され
る記録媒体に記録する記録手段と、前記読取り手段、前
記搬送手段、及び前記記録手段に電流を供給する電流供
給手段と、前記電流供給手段から前記読取り手段、前記
搬送手段、及び前記記録手段に供給される電流の様態を
監視し異常を検知したとき前記電流供給手段への電流供
給を遮断する電流供給遮断手段とを有することを特徴と
する。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面に基づいて説明する。

【００１５】図１は本発明の実施の形態における電子黒
板装置の全体斜視図である。

【００１６】図１において、電子黒板装置１は脚１ａの
上端にスクリーン部１ｂを配置し、このスクリーン部１
ｂの中にはループを描いて図において左方向へ動くスク
リーン１ｃを備えたものである。そして、スクリーン部
１ｂの下端の中央部にはスクリーン１ｃに描かれた描画
を記録するためのプリンタ１ｄを取り付け、その操作パ
ネル１ｅを操作することによって描画を印字した記録紙
が出力される。

【００１７】図２は電子黒板装置１の要部を示す概略図
であって、（ａ）はスクリーン１ｃを除いて示す光学読
取り系と印字部の斜視図、（ｂ）は平面図である。

【００１８】図示のようにスクリーン部１ｂの内部であ
ってスクリーン１ｃの裏面側に配置される光学読取り系
は、蛍光灯２ａとミラー２ｂを備えるとともに、ミラー
２ｂによって反射されたスクリーン１ｃ上の画像を集光
するレンズ２ｃとこのレンズ２ｃからの光を受けて画像
信号として読み取るＣＣＤを利用したイメージセンサ２
ｄとを備えたものである。そして、このイメージセンサ
２ｄからの信号を受けて画像処理する制御部を備えた制
御基板３と、この制御基板３に導通するサーマルヘッド
４が印字部として配置されている。

【００１９】印字用のサーマルヘッド４は、従来周知の
ように、ロール状に巻いた感熱紙Ｐの幅方向に対応させ
て多数の発熱素子を配列したものである。そして、印字
部に備えるプラテンローラ４ａとの間に感熱紙Ｐをニッ
プし、給紙モータ（図示せず）によってプラテンローラ
４ａを回転駆動して感熱紙Ｐを搬送しながら、光学読取
り系による画像記憶情報に基づいて感熱紙Ｐに印字す
る。なお、本実施の形態では、感熱紙Ｐを用いた感熱方
式を用いているが、転写フィルムを介して普通紙に記録
を行う方式を用いてもよい。

【００２０】図３は本発明の電子黒板装置における監視
回路のブロック図、図４は同監視回路の具体例である。
なお、図３においては、ブロック間に記載した実線は電
力系電流経路を示し、破線は信号系電流経路を示す。

【００２１】図３に示すように、電源の供給元である１
次回路Ａとサーマルヘッド４を駆動するためのサーマル
ヘッド駆動部Ｅとの間の電力系電流経路には過負荷検知
部Ｂ及びスイッチＳを備え、１次回路Ａへの信号系電流
経路には異常電圧検出部Ｃ及び電圧監視部Ｄを備えてい
る。

【００２２】過負荷検知部Ｂは、電子黒板装置の全ての
作動機器を制御するコントローラ（図示せず），蛍光灯
２ａのドライバ，スクリーン１ｃ駆動用のモータ及びサ
ーマルヘッド駆動部Ｅ，プラテンローラ４ａを駆動する
給紙モータ（図示せず），イメージセンサ２ｄ等の負荷
側に供給される全電流を検出する。そして、過電流が所
定時間以上流れると、スイッチＳへの入力ＩをＨ（Ｈｉ
ｇｈ）とし、これによりスイッチＳはオフとなりサーマ
ルヘッド駆動部Ｅへの電源供給は遮断される。

【００２３】この過負荷検知部Ｂは、図４に示すよう
に、正特性サーミスタ（ＰＴＣサーミスタ）５ａとトラ
ンジスタ５ｂとで構成されたものである。正特性サーミ
スタ５ａは周知のように過電流により抵抗値が上昇して
電圧降下が大きくなるもので、この特性を利用して過電
流が流れるときにトランジスタ５ｂがオンし、これによ
ってスイッチＳへの入力ＩがＨとなる。したがって、過
電流が或る所定の時間継続して流れたときには、スイッ
チＳはオフとなって、サーマルヘッド４への通電は停止
する。

【００２４】なお、正特性サーミスタ５ａの抵抗値変化
は、可逆性であり、過電流がなくなると、抵抗値が元に
戻るので、負荷側への供給電流が正常に戻ると、サーマ
ルヘッド４への通電が再開される。

【００２５】通常は、トランジスタ５ｂがオフでありコ
ントローラからの信号がそのまま入力Ｉとなる。すなわ
ち、印字期間でないときにはコントローラからＨの信号
により入力ＩがＨとなってスイッチＳはオフ状態にあ
り、印字時にはコントローラからのＬ（Ｌｏｗ）の信号
によって入力ＩがＬとなり、スイッチＳはオンしてサー
マルヘッド駆動部Ｅへ電源が供給される。

【００２６】このスイッチＳは、図４に示すように、ス
イッチとコイルとからなるリレー６とコイルへの電流を
オン，オフする回路から構成されたものである。このリ
レー６において、コイルに電流が流れるとスイッチＳが
オンとなる。すなわち、入力ＩがＨのとき、コイルへの
電流がオフとなりスイッチＳはオフされ、入力ＩがＬの
ときコイルへの電流がオンとなり、スイッチＳがオンと
なる。

【００２７】電圧監視部Ｄは、コントローラやサーマル
ヘッド４等を安定駆動するために、Ｐ点の電圧が一定に
なるように、図３及び図４においてＰ点の電圧を監視
し、その結果を１次回路Ａへフィードバック信号Ｓ２と
してフィードバックする。この電圧監視部Ｄは、図４に
示すように、フォトカプラ７を回路中に含みこのフォト
カプラ７に流れる電流に応じてフィードバック信号Ｓ２
が１次回路Ａへ出力する構成としたものである。そし
て、このフィードバック信号Ｓ２の値に応じて１次回路
Ａ側で供給電圧が制御され、その結果Ｐ点の電圧は一定
に保たれる。

【００２８】異常電圧検出部Ｃは、図３及び図４におい
てＱ点の電圧上昇を検出し、その検出値を１次回路Ａに
対して１次回路停止信号Ｓ１として出力する。すなわ
ち、過負荷検知部Ｂでは、過電流により正特性サーミス
タ５ａの抵抗値が上昇して電圧降下が大きくなる。一
方、Ｐ点の電圧は電圧監視部Ｄの作用によって一定に保
たれるように通電されるので、結果的に過電流時にはＱ
点の電圧が上昇する。したがって、異常電圧検出部Ｃ
は、過負荷検知部ＢによってスイッチＳがオフされた後
にも、過電流が依然として継続しているとき、Ｑ点の電
圧上昇を検知し、１次回路Ａに１次回路停止信号Ｓ１を
出す。これにより、１次回路Ａは電圧の供給を完全に停
止する。

【００２９】この異常電圧検出部Ｃは、図４に示すよう
に、ツェナーダイオード８ａとフォトカプラ８ｂとから
構成され、Ｑ点の電圧が所定以上に上昇すると、フォト
カプラ８ｂに電流が流れ、１次回路停止信号Ｓ１を１次
回路Ａに出力する。

【００３０】図５は本発明の電子黒板装置の制御による
作動フローチャートであり、以下に順に説明する。

【００３１】スクリーン１ｃに書かれた情報を読取り光
学系で読み取って印字する指令がコントローラからある
と、１次回路Ａから電圧が供給された後、過負荷検知部
Ｂによって正特性サーミスタ５ａによる抵抗値の変化に
よる電圧降下がどの程度かを検知することにより、Ｐ点
へ流れる電流の状態を監視する（Ｓ０１）。ここで、Ｐ
点へ流れる電流が異常と判定される基準は、定格を超え
た大電流が１０数秒以上にかけて継続した場合とし、こ
の基準に合う特性の正特性サーミスタが用いられる。そ
して、先の電圧降下が所定レベル（以下、「第１のレベ
ル」という）以下であり、異常が検知されない間は、サ
ーマルヘッド駆動部Ｅに通電されて正常動作が行われ
る。

【００３２】一方、先の電圧降下が第１のレベルより大
きくなると、異常として検知されて過負荷検知部Ｂから
の出力がＨとなり（Ｓ０２）、その結果、スイッチＳへ
の入力ＩがＨとなって、スイッチＳがオフされる（Ｓ０
３）。すなわち、正特性サーミスタ５ａは過電流により
抵抗値が上昇して電圧降下が所定レベルより大きくなる
と、トランジスタ５ｂがオンし、その結果スイッチＳへ
の入力ＩがＨとなる。したがって、スイッチＳはオフと
なって、サーマルヘッド駆動部Ｅを介してのサーマルヘ
ッド４の発熱素子への通電は停止する。このとき、印字
動作だけが停止し、一定電圧に保持されているＰ点を経
由してスクリーン１ｃの駆動用モータ、イメージセンサ
２ｄ、及びプラテンローラ４ａを駆動する給紙モータ
（図示せず）等への電圧印加は継続される。したがっ
て、スクリーン１ｃを移動させながらスクリーン１ｃ上
の画像を読み取る動作及び感熱紙Ｐの搬送動作は、正常
動作時と同様に、通常通り継続される。

【００３３】一方、サーマルヘッド４への過電流以外に
トラブルがないかを確認するため、異常電圧検出部Ｃに
よって正特性サーミスタ５ａの抵抗増加分による電圧降
下を、第１のレベルとは異なる所定の第２のレベルと比
較監視する（Ｓ０４）。この電圧降下の判別は、図３及
び図４においてＰ点の電圧が電圧監視部Ｄによって常に
一定に保たれていることと、正特性サーミスタ５ａへの
通電によってその抵抗値が大きくなり、この増分に相当
して電圧降下が増加して、その結果Ｑ点の電圧が上昇す
ることを利用すればよい。

【００３４】Ｑ点の電圧が第２のレベル以上に上昇し、
異常が検出されると、フォトカプラ８ｂに電流が流れ
て、１次回路停止信号Ｓ１が１次回路Ａに出力され（Ｓ
０５）、１次回路Ａが停止すなわち電子黒板装置全体へ
の通電が停止される（Ｓ０６）。

【００３５】異常電圧検出部Ｃで異常が検出されなけれ
ば、過負荷検知部Ｂで異常状態が検出される限り、サー
マルヘッド４の発熱素子への通電が停止した状態が継続
する（Ｓ０４，Ｓ０７）。そして、異常状態が解消され
て正特性サーミスタ５ａの抵抗値が下降すると、過負荷
検知部Ｂで異常状態が検知されなくなり（Ｓ０７）、過
負荷検知部Ｂの出力がＬとなる（Ｓ０８）。このとき、
スクリーン１ｃを移動させながらその上の画像を読み取
る動作及び感熱紙Ｐの搬送動作すなわちコピー動作が未
だ終了していなければ、コントローラからスイッチＳへ
の出力がＬであるためスイッチＳへの入力ＩがＬとな
る。その結果、スイッチＳはＯＮとなり、この時点から
読み取った画像データの感熱紙Ｐへの印字が再開され
て、コピー動作終了まで印字が続けられる（Ｓ０９，Ｓ
１０）。したがって、スクリーン１ｃの一部に黒ベタ部
分があるような場合に一時的に過電流が検出され印字動
作が停止しても、スクリーン１ｃの読み取り処理及び感
熱紙Ｐの搬送処理は継続し、過電流が解消された直後か
ら印字が再開される。

【００３６】一方、過負荷検知部Ｂで異常状態が検知さ
れなくなった時点で、既にスクリーン１ｃの移動や読み
取り等のコピー動作が終了している場合には（Ｓ０
９）、コピー動作は終了する。

【００３７】勿論、上記のサーマルヘッド４の発熱素子
への通電が停止した状態が継続中に異常電圧検出部Ｃで
異常が検出されれば（Ｓ０４）、１次回路停止信号Ｓ１
が出力され（Ｓ０５）、１次側は完全に停止する（Ｓ０
６）。

【００３８】ここで、本発明では、サーマルヘッド４が
過熱状態にあって異常と判定される基準は、先に示した
ように定格を超えた大電流が１０数秒以上にかけて継続
した場合とした。この基準は、装置毎の特性によって変
動することは容易に予測できるが、黒印字率が１００％
のときにどれくらいの時間で過熱状態になるかは装置試
験によって経験的に知ることができる。たとえば、黒印
字率が１００％と仮定して過熱が起きるまでの最小時間
を予め導いておき、これに安全係数を乗じて更に短い時
間を臨界時間として、これを超えたときに異常と判定す
る操作を行えばよい。

【００３９】このように、本発明では、スクリーン１ｃ
に描かれた罫線印字等の短時間の全黒印字中であって定
格電流を超えた過負荷状態であっても、電流制限等の保
護回路機能は作動しない。したがって、スクリーン１ｃ
に描かれる罫線が多数であっても、サーマルヘッド４に
よる印字動作は継続され、無用な停止や保護回路機能の
キャンセル等の操作は一切不要となる。

【００４０】また、黒印字率が高い場合であって、先の
異常と判定する基準を超えたときには、サーマルヘッド
４への通電だけが停止され、その他の機能はそのまま継
続される。したがって、サーマルヘッド４の過熱だけの
トラブルであれば、スクリーン１ｃからの次の画像のイ
メージセンサ２ｄへ読取り等が中断されることはなく、
読取りのし直し等の操作も不要となる。

【００４１】更に、電流供給ラインに過電流や周囲温度
の上昇によって高抵抗値となる正特性サーミスタ５ａを
備えることで、経路の電流履歴（電流の時間的積算）を
温度特性素子に置き換えてサーマルヘッド４の過熱具合
が検出される。したがって、従来のようにサーマルヘッ
ド４に温度検知及びコントローラへのフィードバック制
御用のサーミスタを内蔵する場合に比べると、サーマル
ヘッド４の急激な温度上昇に対しても応答遅れを格段に
短くできる。このため、スクリーン１ｃの黒印字率が高
くしかもサーマルヘッド４の全ての発熱素子へ同時に通
電される程度に広い画像が印字されようとするときで
も、サーマルヘッド４が過熱状態になる前に通電が停止
される。したがって、サーマルヘッド４自身とその周辺
の回路部品等の破壊を免れ得る。

【００４２】ここで、正特性サーミスタ５ａを電流供給
ラインに組み込むと、この正特性サーミスタ５ａにおけ
る電圧降下によって、サーマルヘッド４への印加エネル
ギも低下し、印字濃度に悪影響を及ぼす。これに対し、
正特性サーミスタ５ａを電圧監視部Ｄにより一定電圧に
保持されているＰ点よりも上流の電圧レギュレートフィ
ードバック系の中に位置させる。こうすれば、サーマル
ヘッド４における電圧降下はキャンセルされ、サーマル
ヘッド４への印加エネルギの低下はなく、印字濃度も適
正に保持される。

【００４３】なお、本実施の形態では、感熱方式を用い
ているが、過電流により印字部の温度上昇を招く可能性
がある方式であれば、他の記録方式を用いた電子黒板装
置においても、本発明を適用可能である。

【００４４】

【発明の効果】本発明では、サーマルヘッド等の記録手
段へ供給される過電流を積算して記録手段が過熱状態に
なる前に電流供給を遮断するので、従来のサーミスタを
利用した温度測定による場合に比べると応答性の速い操
作ができ、記録手段として用いるサーマルヘッドやその
他の部品の破壊を防止できる。

【００４５】また、記録手段への電流供給を絶った後に
も電流が続けば電源停止させるような構成とすると、記
録手段以外の機器の異常の発見及びトラブル回避が可能
となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態における電子黒板装置の全
体斜視図

【図２】本発明の電子黒板装置における画像読取り系及
び印字部の概略であって、（ａ）はスクリーンを除いて
示す要部の斜視図 （ｂ）は要部の平面図

【図３】本発明の電子黒板装置における監視回路のブロ
ック図

【図４】本発明の電子黒板装置の監視回路の具体例を示
す図

【図５】本発明の電子黒板装置の制御による作動フロー
トチャート

【符号の説明】

１ 電子黒板装置 １ａ 脚 １ｂ スクリーン部 １ｃ スクリーン １ｄ プリンタ １ｅ 操作パネル ２ａ 蛍光灯 ２ｂ ミラー ２ｃ レンズ ２ｄ イメージセンサ ３ 制御基板 ４ サーマルヘッド ４ａ プラテンローラ ５ａ 正特性サーミスタ ５ｂ トランジスタ ６ リレー ７ フォトカプラ ８ａ ツェナーダイオード ８ｂ フォトカプラ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】スクリーンに描かれた描画を読み取る読取
   り手段と、 前記読取り手段によって読み取られた情報を記録するた
   めの記録媒体を搬送する搬送手段と、 前記読取り手段で読み取った情報を、前記搬送手段によ
   って搬送される記録媒体に記録する記録手段と、 前記読取り手段、前記搬送手段、及び前記記録手段に電
   流を供給する電流供給手段と、前記電流供給手段から前
   記読取り手段、前記搬送手段、及び前記記録手段に供給
   される電流の様態を監視し異常を検知したとき前記電流
   供給手段からの電流供給を遮断する電流供給遮断手段
   と、を有することを特徴とする電子黒板装置。
2. 【請求項２】前記電流供給遮断手段は、前記電流供給手
   段から前記読取り手段、前記搬送手段、及び前記記録手
   段へ所定時間以上過電流が供給されると、前記電流供給
   手段から前記記録手段への電流供給を遮断することを特
   徴とする請求項１記載の電子黒板装置。
3. 【請求項３】前記電流供給遮断手段が前記電流供給手段
   から前記記録手段への電流の供給を遮断した後に、前記
   読取り手段、前記搬送手段、及び前記記録手段への過電
   流供給が継続されたとき、前記電流供給手段からの電流
   供給を停止させる電流供給停止手段を有することを特徴
   とする請求項１または２記載の電子黒板装置。
4. 【請求項４】前記記録手段は、感熱記録方式のサーマル
   ヘッドを含むことを特徴とする請求項１から３のいずれ
   かに記載の電子黒板装置。