JP2000135802A

JP2000135802A - 画像記録装置

Info

Publication number: JP2000135802A
Application number: JP31067998A
Authority: JP
Inventors: Shinichi Ito; 進一伊藤; Jiro Egawa; 二郎江川
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1998-10-30
Filing date: 1998-10-30
Publication date: 2000-05-16

Abstract

(57)【要約】【課題】剛性の高い厚手のカード媒体の表示面の全ての
領域に良好に画像を形成できる画像記録装置を提供す
る。【解決手段】この発明の画像記録装置は、書き替え可能
なカード媒体１に画像を記録するサーマルヘッド１１、
サーマルヘッドの印字面１１ａと対向され、カード媒体
を印字面に向けて所定圧力で押しつけるプラテンローラ
１２、カード媒体をサーマルヘッドに向けて搬送する搬
送ローラ１３、カード媒体への画像記録のタイミングを
検出するタイミングセンサ１４、サーマルヘッドとプラ
テンローラとの間に搬送されるカード媒体の変形を矯正
する矯正装置１５を含む。サーマルヘッドの印字面の曲
率半径Ｒｈ、矯正装置によりカード媒体に提供される変
形の曲率半径Ｒｍおよびプラテンローラの軸中心に向か
う凹の曲率半径Ｒｐのそれぞれは、「Ｒｍ＜Ｒｈ
＜Ｒｐ」を満足する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、サーマルヘッド
等の加熱によりカード媒体に画像を形成する画像記録装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、クレジットカードのような磁気カ
ードにより支払いを保証することで、現金の受け渡しを
伴わない金銭決済が頻繁に行われている。この種のカー
ドには、中には電子メモリーを有するＩＣカードや通信
アンテナを内蔵した無線カード等も登場している。

【０００３】これらのカードのほとんどは、製造時に印
刷されたデザインや注意文言などが表示されているのみ
であり、また表示されている情報の量も限られている。
このため、カードに表示されている情報の量を増加させ
たり、さらには必要に応じて書き換えて常に最新の情報
を表示できるようにする技術なども求められている。

【０００４】このような表示技術としては、カード表面
に熱により可視像を記録／消去することが可能な表示部
を設け、サーマルヘッド等を接触させて加熱することで
表示部を書き換える技術がある。なお、書き換え可能な
材料あるいは書き換え装置としては、例えば特開昭５５
−１５４１９８号公報（白濁／透明変化材料）、特開昭
６３−１７３６８４号公報（発色／消色変化材料）、特
開平４−１９７６４７号公報（書換装置）および特開平
５−４４４７号公報（書換装置）などに、既に開示され
た例がある。

【０００５】また、実際に表示内容を書き換えるカード
の例として、例えば買い物時の特典を積算するポイン卜
カードなどに利用される０．２ｍｍ厚の薄手のカード素
材とサーマルヘッドを有するカードリーダライタが実用
化されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たクレジットカードなどに代表されるカード媒体として
利用されるカード素材は、ＪＩＳ規格に準拠した厚さ
０．７６ｍｍのカード素材が多く、しかもカード自体の
剛性が高いため、サーマルヘッドの印字面とカード素材
の表示面とを均一に接触させることが困難となる。

【０００７】すなわち、カード素材の厚さが厚くなる
と、カード素材の製造時あるいは保管中に変形が生じる
ことにより、サーマルヘッドの印字面とカード素材の表
示面との間に部分的にすき間が生じ易く、カード素材の
表示面に表示されている情報を書き替える際に、例えば
図１１（ａ）に示した「ＡＢＣ」および「０１２」とい
う画像を、図１１（ｂ）に示した「ＸＹＺ」および「９
８７」という画像に書き替える場合に、図１１（ｃ）に
示されるように、カード媒体が搬送される方向に沿った
カード媒体の両端部の領域ａにおいては、先に記録され
ている画像が書き換えられるものの、カード媒体の中央
部付近ｃでは、先に記録されている画像「Ｂ」および
「１」がそのまま残り、中央部付近ｃと両端部の領域ａ
の間の中間に位置する領域ｂにおいては、新たに記録さ
れた画像「Ｘ」，「Ｚ」と「９」，「７」の下層に、先
に記録されている画像「Ａ」，「Ｃ」と「０」，「２」
が完全に消去されずに残る問題がある。

【０００８】なお、今日、上述した問題に対応して、画
像情報を書き換え可能な領域を所定の幅（面積）に制限
することで、書き換えによる画像欠損および消去の不完
全な画像が生じることを抑制した例があるが、画像情報
を書き替え可能な領域の面積が小さくなるため、必ずし
もニーズを満足できるものではない。また、カードに製
造時のひずみや変形が生じている場合にも同様の結果を
招くことが多く、良好に画像を形成することは、困難で
ある。この発明の目的は、剛性の高い厚手のカード媒体
の表示面の全ての領域に良好に画像を形成できる画像記
録装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この発明は、上記問題点
に基づきなされたもので、記録媒体が移動される方向と
直交する方向に列状に配置された複数の発熱素子を含む
発熱素子列の任意の発熱素子により記録媒体を加熱して
記録媒体に画像を記録するサーマルヘッドと、前記サー
マルヘッドと対向配置され、前記サーマルヘッドに向け
て記録媒体を加圧しながら記録媒体を移動させるプラテ
ンローラとを有し、記録媒体に画像を記録する画像記録
装置において、前記サーマルヘッドの発熱素子列を第１
の方向の曲率半径が与えられた曲面上に配置し、前記プ
ラテンローラの前記サーマルヘッドと対向する部位を平
坦または発熱素子列が配置される曲面に対して第１の方
向と同一の方向の曲率半径が与えられた湾曲形状とし、
記録媒体を発熱素子列が配置される曲面に密着可能に、
湾曲変形させる矯正機構を前記サーマルヘッドの上流側
に設けたこと特徴とする画像記録装置を提供するもので
ある。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下、図面を用いてこの発明の実
施の形態である画像記録装置について詳細に説明する。
図１に示すように、画像記録装置１００は、画像情報が
書き替え可能なカード媒体１に画像情報を記録するサー
マルヘッド１１、サーマルヘッド１１の印字面１１ａと
対向され、カード媒体１を印字面１１ａに向けて所定圧
力で押しつけるプラテンローラ１２、詳述しない搬送路
に沿ってカード媒体１をサーマルヘッド１１に向けて搬
送する搬送ローラ１３、搬送ローラ１３により搬送され
るカード媒体１に画像を記録するタイミングを検出する
タイミングセンサ１４、サーマルヘッド１１とプラテン
ローラ１２との間に搬送されるカード媒体１の変形を矯
正する矯正装置１５からなる。

【００１１】サーマルヘッド１１は、図２を用いて以下
に説明するカード媒体の記録（発色層）を、記録すべき
画像を画素を単位とした微小な複数のドット状に加熱可
能に形成された複数の発熱素子がカード媒体が搬送され
る方向と直交する方向に配列されたラインサーマルヘッ
ドである。また、各電極は、図４を用いて後段に詳述す
るように、サーマルヘッド１１の印字部１１ａにおい
て、外側に向かって凸に形成されている。

【００１２】プラテンローラ１２は、例えば金属ローラ
の外周に所定硬度のゴム材料が所定の厚さに形成された
ものであって、サーマルヘッド１１と接触する位置でカ
ード媒体をサーマルヘッドの印字部１１ａに密着させる
とともに、カード媒体１を、さらに搬送する。

【００１３】矯正装置１５は、詳述しない搬送路に沿う
とともにカード媒体１の上方および下方のそれぞれの側
に所定個数設けられている。なお、それぞれの矯正装置
１５は、カード媒体１に生じることのあるさまざまな方
向の変形を矯正可能に、図示しない矯正装置駆動機構に
より独立して上下動される。また、各矯正装置１５は、
図示しない矯正装置駆動機構により上下動されない通常
位置において、例えば図４を用いて後段に詳述する所定
の曲率半径（Ｒｍ）により定義される曲面に沿って配列
されている。

【００１４】図２は、図１に示した画像記録装置１００
により、既に記録されている画像が書き替え可能なカー
ド媒体１の構成を説明する概略断面図である。図２に示
されるように、カード媒体１は、例えば塩化ビニル樹脂
等の剛性の高い材料を主材料として形成された板状であ
って、例えば周知のクレジットカード向けを例として説
明すると、長さ８５．６ｍｍ×幅５４ｍｍ×厚さ０．７
６ｍｍである日本工業規格（ＪＩＳＸ６３０１）に準拠
した長さ、幅および厚さを有する。

【００１５】このカード媒体１は、厚さ０．７５ｍｍ程
度の基材（塩化ビニル層）２に、厚さ３μｍ程度の下地
層（界面処理層）３、厚さ７μｍ程度の記録・消去可能
な記録層４および厚さ２μｍ程度の表面保護層５が順に
積層されたものである。なお、基層２は、塩化ビニル樹
脂であるから、既に説明した厚さ０．２ｍｍ程度の薄肉
のカードに比較してカード自体の剛性が高く、また利用
者の財布等に長期間保管された場合に、任意の方向に永
久変形する場合がある。反面、カード自体の厚さによ
り、通常の利用において瞬間的に与えられることのある
外力に対しては、折れたり変形しにくい特性がある。な
お、記録層４は、例えば、加熱エネルギーの大きさの違
いにより任意の色が発色しまたは消色する書換可能な記
録材料、白濁−透明変化タイプの書換可能記録材料、熱
転写記録およびライトワンス型として利用される感熱記
録用記録材料等のさまざまな記録材料の内の任意の記録
材料が利用可能である。

【００１６】図３は、図１に示したサーマルヘッド１１
を用いて、図２に示したカード媒体１の画像表示部（記
録層）４を加熱して画像を記録する（記録層を発色させ
る）ために印加されるエネルギーと画像濃度の関係を示
すグラフである。なお、図３において、縦軸は画像濃度
（光学反射濃度）、横軸はサーマルヘッド１１によりカ
ード媒体１の所定の大きさの１ドットあたりに供給され
るエネルギーの大きさを示している。また、図３におい
て曲線Ａは、発色していない初期状態のカード媒体１を
加熱（エネルギーを供給）したの濃度変化を示し、曲線
Ｂは、既に発色している（画像が記録されている）カー
ド媒体１の画像を消去（消色）するためにカード媒体１
に提供されるべきエネルギーの大きさと画像濃度との関
係を示している。

【００１７】すなわち、図３に示されるように、画像情
報を書き換え可能なカード媒体１においては、記録層４
に、（画像の）書き換えのための既に記録されている画
像の消去のために任意の大きさのエネルギーを提供した
後、引き続いて新たな記録のために、消去時に比較して
大きなエネルギーを供給することにより、消去と記録を
一連の工程で達成できる。なお、記録層４に利用可能な
記録材料としては、主としてロイコ染料と呼ばれる染料
を含む色材と、熱エネルギーが提供されることにより色
材と反応して任意の色を発色させ、もしくは減色させる
顕減色剤により構成される。

【００１８】図４は、図１に示したサーマルヘッド１１
の印字部１１ａの近傍を詳細に説明するもので、サーマ
ルヘッド１１を、カード媒体１が搬送される方向と直交
する方向から見た状態を、プラテンローラ１２を分離さ
せて模式的に示した図である。

【００１９】図４に示されるように、サーマルヘッド１
１は、全幅がカード媒体の幅に比較して僅かに狭い例え
ば５２ｍｍで、印字面１１ａに所定の個数の発熱素子が
配列された図示しない発熱素子列が形成されている。

【００２０】発熱素子列（およびサーマルヘッドの印字
面）は、中央部分が外側に向けて凸に形成されている。
なお、発熱素子列の曲率半径Ｒｈは、例えばＲｈ＝５０
００ｍｍの曲面（最大突出高さ約６８μｍ）に定義され
ている。

【００２１】プラテンローラ１２は、例えば硬度６０°
のウレタンゴムを駆動軸１２ａに、ローラ状に成形した
ものである。なお、プラテンローラ１２は、図示しない
駆動機構により所定の速度で回転されるとともに図示し
ない加圧機構によりサーマルヘッド１１の印字面１１ａ
に所定の圧力で押圧される。

【００２２】これにより、カード媒体１は、矯正装置１
５により湾曲（変形）が矯正された状態でサーマルヘッ
ド１１の印字面１１ａに密着されながら摺動移動され
る。なお、プラテンローラ１２の外径は、図４に示した
実施の形態では、軸方向の中央付近が半径Ｒｐで示され
る曲率半径を有し、曲面の向きがプラテンローラ１２の
軸方向に凹である例を示しているが、円筒状であっても
よい。

【００２３】矯正装置１５は、耐磨耗性が高く摺動性に
優れるポリアセタール樹脂あるいはソリッドベアリング
向けのフッ素を含む樹脂からなる突起状のパッド１５
ａ，１５ｂおよび１５ｃが、カード媒体１が搬送される
方向と平行な方向に少なくとも２セット（サーマルヘッ
ド１１の搬送方向上流側および下流側）、カード媒体１
が搬送される方向と直交する方向に複数列（この例では
３列）配列されたもので、カード媒体１をサーマルヘッ
ド１１の印字面１１ａに確実に接触させる一方で（カー
ド媒体１を）均一な速度で摺動移動させる。なお、それ
ぞれの突起状のパッド１５ａ，１５ｂおよび１５ｃは、
カード媒体１が搬送される方向に沿って回転可能なロー
ラ状に構成されてもよいことはいうまでもない。

【００２４】また、それぞれのパッド１５ａ，１５ｂお
よび１５ｃの配列の一例は、カード媒体１を、例えばＲ
ｍで示される曲率半径が与えられた曲面上に矯正可能
に、例えばサーマルヘッド１１の側から１列、プラテン
ローラ１２の側から２列で、曲面の凹凸の向きがサーマ
ルヘッド１１の印字面１１ａに向けて凹となるように、
定義されている。

【００２５】また、各パッド１５ａ，１５ｂおよび１５
ｃが矯正装置駆動手段により上下動される量は、カード
媒体１をＲｍで示される曲率半径に変形可能な大きさで
あり、このときカード媒体１が変形される量である曲面
の曲率半径Ｒｍは、図４に示した例では、例えばＲｍ＝
５００ｍｍ（最大変形量で約０．７３ｍｍ）である。な
お、ここに示した変形量は、カード媒体１の主材料であ
る塩化ビニル樹脂の弾性変形範囲内であり、カード媒体
１が矯正装置１５から離脱することで、矯正装置１５に
より変形される前の状態に容易に復元される。

【００２６】図５（ａ）は、図４を用いて説明したよう
な中央部が凸に形成されたサーマルヘッド１１を用い、
矯正装置１５により、カード媒体１の記録面と直交する
方向からカード媒体１に矯正力（外力）を与えた場合の
カード媒体１の幅方向の圧力分布を示すグラフである。
なお、圧力は、図４に示したような曲率半径を与えた測
定ブロックを用意し、任意の位置に複数の圧力センサを
配置して、カード媒体１に類似した測定物を通過させる
ことで測定できる。また、図５（ｂ）は、印字面が平面
である周知のサーマルヘッドにおける圧力分布を示す比
較例である。

【００２７】図５（ａ）から明らかなように、印字面の
中央付近を凸としたサーマルヘッド１１を用い、矯正装
置１５により、カード媒体１を印字面の曲面に沿わせる
ことで、カード媒体１の幅方向の圧力分布を概ね一定に
設定することができる。

【００２８】これに対して、図５（ｂ）に示される通
り、印字面が平面である周知のヘッドを用いた場合に
は、カード媒体１の幅方向における圧力分布としては、
両端部分が高くなり、中央部分が低くなることが認めら
れる。この場合、図１１を用いて既に説明したように、
例えばカード媒体１の中央部において、書き込みが不十
分、すなわち消去と同時に新たな画像を記録する場合
に、先に記録されていた画像が消去されず、新たな画像
が完全に記録（表示）されない恐れがある。なお、これ
までにも、プラテンローラの中央付近を凸状にすること
により、カード媒体の幅方向における圧力分布を均一化
する試みが提案されているが、厚さが厚くカード媒体自
体の剛性の高いカード媒体に対しては十分な効果が得ら
れないことが確認されている。

【００２９】次に、図１に示した画像記録装置によるカ
ード媒体への画像情報の記録および既に記録されている
画像の消去について説明する。図示しない挿入口にカー
ド媒体１が挿入されることで、図示しない搬送モータが
駆動され、搬送ローラ１３が回転される。

【００３０】この搬送ローラ１３の回転により、カード
媒体１がサーマルヘッド１１およびプラテンローラ１２
に向けて搬送される。以下、搬送ローラ１３によりサー
マルヘッド１１に搬送されるカード媒体１の位置、すな
わちサーマルヘッド１１により画像情報を書き込むタイ
ミングを定義するために、ローラ１３により搬送される
カード媒体１がタイミングセンサ１４により検知され
る。

【００３１】詳細には、カード媒体１がタイミングセン
サ１４を通過したことが検知されると、サーマルヘッド
１１による画像情報の書き込み（書き換え）のタイミン
グが図示しない制御装置によりカウントされる。

【００３２】搬送ローラ１３が回転されることによりカ
ード媒体１がサーマルヘッド１１の近傍まで搬送される
と、図示しない矯正装置駆動機構の制御により矯正装置
１５のパッド１５ａ，１５ｂおよび１５ｃが所定のタイ
ミングで動作され、サーマルヘッド１１とプラテンロー
ラ１２との間に搬送されるカード媒体１は、それぞれの
パッド１５ａ，１５ｂおよび１５ｃにより上下方向から
押し付けられる。詳細には、パッド１５ａ，１５ｂおよ
び１５ｃは、図１に既に示したとおり、例えばカード媒
体１が搬送される方向と平行な方向の概ね中央付近にお
いて、サーマルヘッド１１の凸形状に対応してカード媒
体１をヘッド１１から遠のく方向に押圧し、カード媒体
１が搬送される方向と平行な方向の両端付近において、
サーマルヘッド１１に接近する方向に変形させるよう
に、図示しない矯正装置駆動手段により搬送路に向けて
突出される。

【００３３】この矯正装置１５のパッド１５ａ，１５ｂ
および１５ｃの動作により、カード媒体１は、サーマル
ヘッド１１の印字部１１ａの曲面に密着可能に、ローラ
１２の側に向けて凸（印字面の曲面のカーブの方向と同
位相）に湾曲される。なお、このとき、カード媒体１
は、ＲＭ＝５００ｍｍの曲率半径（最大変形量は約０．
７３ｍｍ）に変形（湾曲）される。

【００３４】このようにして、サーマルヘッド１１とプ
ラテンローラ１２の間に搬送されたカード媒体１は、図
６に示すように、パッド１５ａ，１５ｂおよび１５ｃに
より与えられた矯正力（外力）によりサーマルヘッド１
１の印字部に沿わせられるとともに、プラテンローラ１
２の弾性によりサーマルヘッド１１の印字部１１ａに密
着される。

【００３５】以上説明したように、サーマルヘッド１１
の印字面１１ａを曲面とし、印字面の中央付近をカード
媒体１（プラテンローラ１２）の側に向けて突出させる
ことで、厚さが厚く、しかも剛性の高い塩化ビニル樹脂
等の材料を主材とするカード媒体１とサーマルヘッド１
１の印字面１１ａの全域とが均一な接触圧で接触可能と
なる。これにより、カード媒体１のほぼ全域に対し、書
き損じやムラ等のない画像の記録および書換が達成され
る。

【００３６】なお、図４に示したサーマルヘッド１１の
印字面１１ａの曲率半径Ｒｈ、矯正装置１５によりカー
ド媒体１に提供される湾曲（変形）の大きさ（曲率半
径）Ｒｍおよびプラテンローラ１２の軸方向に与えられ
る軸中心に向かう凹の曲率半径Ｒｐのそれぞれは、Ｒｍ＜Ｒｈ＜Ｒｐが満足される場合に、印字面１１ａとカード媒体１の記
録面の全域が密着されることが認められている。

【００３７】より好ましくは、カード媒体１に与えられ
る湾曲の曲率半径Ｒｍとプラテンローラ１２の軸中心に
向って与えられる凹の曲率半径Ｒｐとは、Ｒｐ＞１０Ｒｍの条件において、よりカード媒体１の記録面とサーマル
ヘッドの印字面１１ａが良好に密着されることが確認さ
れている。

【００３８】次に、図７を参照して、この発明の実施の
形態である矯正装置およびサーマルヘッドにより得られ
る他の効果について説明する。図７は、カード媒体１が
自然状態において様々な形に湾曲変形している状態を示
す概略図である。

【００３９】既に説明したように、クレジットカード等
に代表される塩化ビニル樹脂を主材とする厚さが厚く、
剛性の高いカード媒体は、製造時に生じたひずみや利用
者の保管条件等の影響によってさまざまな方向に湾曲す
ることが知られている。

【００４０】すなわち、カード媒体に生じることのある
さまざまな湾曲は、図７に示すように、概ね平坦な楊合
（１−０）、湾曲の方向が長手方向（カード縦方向）で
凹凸の向きが記録面側に凸（１−１ａ）、同縦方向で記
録面側に凹（１−１ｂ）、同横方向（短手方向）で記録
面側に凸（１−２ａ）、同横方向で記録面側に凹（１−
２ｂ）、同斜め方向（対角線方向）で記録面側に凸、お
よび同斜め方向で記録面側に凹の場合が考えられる。

【００４１】上述したそれぞれの湾曲状態を伴ったカー
ド媒体に対し、印字面が平面である周知のサーマルヘッ
ドを用いて画像を記録した場合と本件出願の矯正装置お
よび印字面がカード媒体の記録面側に凸であるサーマル
ヘッドを用いて画像を記録した場合の結果を以下に示
す。

【００４２】［表１］湾曲平面ヘッド凸状ヘッド（１−０） ○ ○ （１−1a） △ ○ （１−1b） △ ○ （１−2a） △ ○ （１−2b） × ○ （１−3a） △ ○ （１−3b） × ○ ○：記録面の全域で良好、 △：全域で良好な場合がある、 ×：概ね不良画像が生じる、をそれぞれ示し、平面ヘッ
ドは、周知の印字面が平面であるヘッドを示し、凸状ヘ
ッドは、本件出願の印字面がカード媒体の記録面側に凸
である印字ヘッドと矯正装置を併用した例を示す。表１
から明らかなように、周知の印字面が平面のサーマルヘ
ッドを用いた場合には、プラテンローラとサーマルヘッ
ドの印字面との接触状態により差異があるが、カード媒
体の記録面の全域に確実に画像を記録可能な条件は、カ
ード媒体が湾曲していない限られた条件となる。

【００４３】これに対して、図１、図４および図５に示
した矯正装置および印字面がカード媒体の記録面側に凸
であるサーマルヘッドを用いることで、カード媒体の湾
曲の種類に拘わらず、ほとんどの場合、記録面の全域に
確実に画像を記録できる。

【００４４】図８は、図１および図４に示した矯正装置
とサーマルヘッドとを含む画像記録装置の変形例を示す
概略図である。なお、図１に示した構成と同一の構成に
は、同じ符号を付して詳細な説明を省略する。

【００４５】図８に示すように、画像記録装置２００
は、カード媒体１の記録面に向けて凹状に形成された印
字面２１１ａを含むサーマルヘッド２１１と、サーマル
ヘッド２１１の印字面２１１ａに向けてカード媒体１を
サーマルヘッドの印字面に押し付けるプラテンローラ２
１２と、搬送ローラ１３およびタイミングセンサ１４、
ならびに矯正装置２１５からなる。

【００４６】矯正装置２１５およびサーマルヘッド２１
１は、図９に示すように、印字面２１１ａの中央付近が
カード媒体１の幅方向の両端部に比較してカード媒体１
の記録面１ａから遠のくような凹状に形成されている。
従って、矯正装置２１５の複数の突起状のパッド１５
ａ，１５ｂおよび１５ｃは、カード媒体１を、例えばＲ
ｍで示される曲率半径が与えられた曲面上に矯正可能
に、サーマルヘッド２１１の側から１列、プラテンロー
ラ２１２の側から２列、曲面の凹凸の向きがサーマルヘ
ッド２１１の印字面２１１ａに向けて凸となるように、
配列される。

【００４７】このとき、サーマルヘッド２１１の印字面
２１１ａの曲率半径をＲｈ、パッド１５ａ，１５ｂおよ
び１５ｃにより定義される曲面の曲率半径をＲｍ、プラ
テンローラ２１２の軸方向の曲率半径をＲｐとすると、
Ｒｍ ≦ Ｒｈ ≦ Ｒｐ、かつＲｍ ≦ １０Ｒｐを
満足するよう、定義される。なお、この条件は、図９か
ら明らかなように、図４に示した例と曲率半径の向きが
逆であることを除いて同一の条件である。

【００４８】図１０は、この発明の別の実施の形態を説
明する概略図である。なお、すでに説明した構成と同一
の構成には、同じ符号を付して詳細な説明を省略する。
図１０に示すように、画像記録装置３００は、カード媒
体１の記録面に向けて凸に形成された印字面１１ａを含
むサーマルヘッド１１と、サーマルヘッド１１の印字面
１１ａに向けてカード媒体１をサーマルヘッドの印字面
に押し付けるプラテンローラ１２と、搬送ローラ１３
と、タイミングセンサ１４と、矯正装置１５と、タイミ
ングセンサ１４とサーマルヘッド１１との間に配置さ
れ、サーマルヘッド１１に向かって搬送されるカード媒
体１の湾曲（変形）の状態を検知する湾曲検知センサ３
１６からなる。

【００４９】湾曲検知センサ３１６は、検知対象の位置
（サーマルヘッドに対する記録面の間隔）が変わると受
光量が変化する例えば周知の反射型センサであって、少
なくとも３個配置することにより、カード媒体１の記録
面が平坦であるか否かを検出できる。

【００５０】すなわち、湾曲検知センサ３１６により、
カード媒体１の湾曲（変形）の程度を検知して矯正装置
１５のそれぞれのパッド１５ａ，１５ｂおよび１５ｃの
繰り出し量を最適化することにより、図７を用いて説明
したさまざまな方向の変形が生じている場合であって
も、カード媒体１の記録面の全域に、良好に画像を記録
できる。

【００５１】また、図７に示したカード媒体１のさまざ
まな変形の内、矯正装置１５による矯正変形が不要な
（１−０），（１−１ａ）および（１−１ｂ）の変形に
ついては、湾曲検知センサ３１６の検知結果に基づい
て、矯正装置１５を非動作とすることで、無駄な動作
（矯正装置の駆動）を防止できる。

【００５２】なお、タイミングセンサ１４を湾曲検知セ
ンサ３１６と同形式の反射型センサとして１つの湾曲検
知センサを共通化し、書き出しタイミングと湾曲状態を
同時に検知することも可能である。

【００５３】以上説明したように、この発明の画像記録
装置によれば、塩化ビニル樹脂等を主材料とする剛性の
高いカード媒体に対して、書き損じや濃度ムラ等の画像
不良を生じることなく、良好に、画像を形成できる。

【００５４】また、この発明の画像記録装置は、比較的
剛性の高いカード素材で形成されたカードの記録面の全
域に、良好に、画像を形成できるので、例えば無線カー
ドのような基材の内部に電気回路が封入されているカー
ド媒体にも適用可能である。

【００５５】さらに、この発明の画像記録装置は、従来
から用いられている紙やフィルム等の薄手の記録媒体に
対しても、従来同様、何ら問題なく画像を形成できるの
で、カード媒体の材質に応じて異なる画像記録装置を要
求することもなく、コストの上昇を抑えることができ
る。

【００５６】より詳細には、上述した画像記録装置は、
サーマルヘッドの発熱素子列を加圧方向に弧状に並ぶ曲
面上に配置し、プラテンローラの少なくともサーマルヘ
ッドに対向する部位を、平坦もしくは発熱素子列が配置
された曲面と同一方向の湾曲形状とし、さらにカード媒
体を、発熱素子列が配置された曲面と同一方向に湾曲変
形させる矯正機構を、サーマルヘッドの上流側に有する
ことから、剛性の高いカード媒体や変形量の大きなカー
ド媒体が挿入された場合でも、サーマルヘッドとカード
媒体との接触状態を均一に補正でき、サーマルヘッドか
らカード媒体に付与される圧力分布を均一とすることが
できる。これにより、カード媒体の記録面の全域に、良
好な画像を形成できる。

【００５７】また、プラテンローラの湾曲の大きさと発
熱素子列が配置される曲面の湾曲の大きさの関係を、中
央部分から両端部分に行くほど相対距離が広がる関係に
するとともに、カード媒体がサーマルヘッドにより加圧
される部分が、非加圧状態で発熱素子列が配置される曲
面の曲率半径と同一に、もしくは大きく湾曲するよう
に、矯正機構により変形させることで、サーマルヘッド
と記録媒体の接触状態を均一にできる。

【００５８】さらに、発熱素子列が配置される曲面を、
両端部より中央部が加圧方向に突出している方向とする
ことで、さらにサーマルヘッドと記録媒体の接触状態を
均一にできる。

【００５９】またさらに、カード媒体に画像を形成する
前にカード媒体の自由状態における湾曲形状を検知する
検知装置を設け、その検知装置の検知結果に基づいてカ
ード媒体の湾曲の方向が発熱素子列の配置される曲面と
同一の場合および発熱体素子列の並び方向と同一方向が
平坦である場合には、矯正機構を非動作とすることによ
り、矯正変形の必要が無いカード媒体に対しては、画像
記録装置の余分な動作を低減できる。

【００６０】さらにまた、矯正機構によりカード媒体に
与えられる変形量は、カード媒体が平坦であるときのカ
ード媒体の基材の弾性変形範囲内となるよう定義される
ことから、カード媒体にダメージを与えることなく、サ
ーマルヘッドとカード媒体の接触状態を均一に維持でき
る。

【００６１】

【発明の効果】以上説明したように、この発明の画像形
成装置では記録媒体の剛性が高い場合や変形している場
合などでも、サーマルヘッドとカード媒体の記録面の全
域との接触状態が均一になるよう補正されるので、均一
な圧力分布が得られる。

【００６２】よって、湾曲あるいは反りが生じたカード
媒体に対しても、良好な画像を形成できる。これによ
り、先に記録された画像が十分に消去されなかったり、
新たに記録する画像の一部または全部が欠損することが
防止される。

【００６３】また、カード媒体の湾曲の状態を検知し
て、矯正が必要な場合にのみ、カード媒体の湾曲（反
り）を矯正する制御により、装置の無駄な動作を削減で
きる。従って、書き損じや濃度ムラ等の画像不良が生じ
ることにより、カード媒体を不所望に消費することが防
止でき、カード発行コストが低減される。

【００６４】さらに、この発明の画像記録装置は、従来
から用いられている紙やフィルム等の薄手の記録媒体に
対しても、従来同様、何ら問題なく画像を形成できるの
で、カード発行コストの上昇を抑えることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の形態である画像記録装置の一
例を示す概略図。

【図２】図１に示した画像記録装置に適用可能なカード
媒体の一例を示す概略図。

【図３】図２に示したカード媒体に供給する熱エネルギ
ーとカード媒体が呈する画像濃度の関係を示すグラフ。

【図４】図１に示した画像記録装置のサーマルヘッドの
印字面の形状の特徴を説明する概略図。

【図５】図１に示した画像記録装置のサーマルヘッドの
印字面からカード媒体に与えられる圧力分布と周知のサ
ーマルヘッドの印字面からカード媒体に与えられる圧力
分布のそれぞれを示す概略図。

【図６】図１に示した画像記録装置のサーマルヘッドと
カード媒体とが接触する状態を示す概略図。

【図７】カード媒体の変形（湾曲）の状態を説明する概
略図。

【図８】図１および図４に示した矯正装置とサーマルヘ
ッドとを含む画像記録装置の変形例を示す概略図。

【図９】図８に示した画像記録装置のサーマルヘッドの
印字面の形状の特徴を説明する概略図。

【図１０】この発明の別の実施の形態を説明する概略
図。

【図１１】周知のサーマルヘッドを用いて書き換えた画
像の例を示す概略図。

【符号の説明】

１・・・カード媒体、１ａ・・・記録面２・・・基材、３・・・下地層、４・・・記録層、５・・・表面保護層、１１・・・サーマルヘッド、１１ａ・・・印字面、１２・・・プラテンローラ、１３・・・搬送ローラ、１４・・・タイミングセンサ、１５・・・矯正装置、１５ａ・・・パッド、１５ｂ・・・パッド、１５ｃ・・・パッド、２１１・・・サーマルヘッド、２１１ａ・・・印字面、２１２・・・プラテンローラ、３１６・・・反射型センサ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続きＦターム(参考） 2C065 AA01 AC04 AD07 AF01 CC02 CC18 CC23 CC26 CC29 CC30 CC32 CC33 CZ08 CZ10 CZ14 CZ17 GA01 GB00 GC05 HA08 HA14 HA15 HA27

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】記録媒体が移動される方向と直交する方向
に列状に配置された複数の発熱素子を含む発熱素子列の
任意の発熱素子により記録媒体を加熱して記録媒体に画
像を記録するサーマルヘッドと、前記サーマルヘッドと
対向配置され、前記サーマルヘッドに向けて記録媒体を
加圧しながら記録媒体を移動させるプラテンローラとを
有し、記録媒体に画像を記録する画像記録装置におい
て、前記サーマルヘッドの発熱素子列を第１の方向の曲率半
径が与えられた曲面上に配置し、前記プラテンローラの
前記サーマルヘッドと対向する部位を平坦または発熱素
子列が配置される曲面に対して第１の方向と同一の方向
の曲率半径が与えられた湾曲形状とし、記録媒体を発熱
素子列が配置される曲面に密着可能に、湾曲変形させる
矯正機構を前記サーマルヘッドの上流側に設けたこと特
徴とする画像記録装置。
【請求項２】記録媒体への画像の形成に先立って、記録
媒体の自由状態における湾曲形状を検知する湾曲状態検
知手段をさらに含むことを特徴とする請求項１記載の画
像記録装置。
【請求項３】前記プラテンローラの湾曲の大きさと前記
サーマルヘッドの発熱素子列が配置される曲面の湾曲の
大きさは、発熱素子列の中央部分から両端部分に向けて
相対距離が広がる関係を有することを特徴とする請求項
１または２記載の画像記録装置。
【請求項４】前記矯正機構は、記録媒体の前記サーマル
ヘッドで加圧される部分を、非加圧状態で発熱素子列が
配置される曲面と同一に、または大きく湾曲するよう
に、変形させることを特徴とする請求項１ないし３のい
づれかに記載の画像記録装置。
【請求項５】前記サーマルヘッドの発熱素子により定義
される発熱素子列が配置される曲面は、両端部より中央
部が前記プラテンローラ側に突出していることを特徴と
する請求項１ないし４のいづれかに記載の画像記録装
置。
【請求項６】前記サーマルヘッドの発熱素子により定義
される発熱素子列が配置される曲面は、中央部より両端
部が前記プラテンローラ側に突出していることを特徴と
する請求項１ないし４のいづれかに記載の画像記録装
置。
【請求項７】前記矯正機構は、記録媒体を前記プラテン
ローラに向けて押圧する突起部材と記録媒体を前記サー
マルヘッドに向けて押圧する突起部材とを含み、前記湾
曲状態検知手段の検知結果に基づいて、選択的に付勢さ
れることを特徴とする請求項１ないし６のいづれかに記
載の画像記録装置。
【請求項８】前記矯正機構は、前記湾曲状態検知手段の
検知結果に基づいて、記録媒体の湾曲の方向が発熱素子
列が配置される曲面と同一の場合および発熱体素子列の
並び方向と同一方向が平坦である場合に、非動作に制御
されることを特徴とする請求項１ないし７のいづれかに
記載の画像記録装置。
【請求項９】前記湾曲形状検知手段は、前記サーマルヘ
ッドによる加熱印字開始のタイミング検知を兼ねること
を特徴とする請求項２記載の画像記録装置。
【請求項１０】前記矯正機構による記録媒体の変形の大
きさは、記録媒体が平坦であるときのその基材の弾性変
形範囲内に維持されることを特徴とする請求項１ないし
９のいづれかに記載の画像記録装置。