JP2000211169A - サ―マルヘッドの温度制御方法およびサ―マル処理装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 消去ヘッドの加熱エネルギーを全域にわたっ
て一定化させることにより、画像の消し残りを防止して
消去特性を向上させる。 【解決手段】 所定の消去温度に加熱した消去ヘッドの
発熱体をリライタブルカードのリライト層に圧接しなが
ら画像の消去処理を行うにあたり、発熱体を、一旦、消
去温度よりも高い温度に加熱し、この後に消去温度に下
げる温度制御を行ってから、消去処理を開始する。

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９（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９（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】そして、消去処理時には、まず、温度セン
サ９４により発熱体９２の温度を検出しながら、その温
度が消去温度となるまでの予熱過程を、フィードバック
制御により行う。この後、発熱体９２に一定の電流を流
して消去温度を保持しつつ、搬送中のリライタブルカー
ドのリライト層に発熱体９２を圧接させて画像の消去を
行う。発熱体９２がリライト層に圧接する実質的な消去
処理時においては、発熱体９２の温度がリライタブルカ
ードに接触することにより低下するので、この温度低下
が補償され、かつ発熱体９２が消去温度を保持するであ
ろうと予測される一定の電流を発熱体９２に印加する予
測制御を行っている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記のよう
に消去ヘッドの発熱体９２が予熱された後に、消去ヘッ
ドが駆動されて発熱体９２がリライタブルカードのリラ
イト層に圧接する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。また、ホルダ９３の温度が低けれ
ば加熱エネルギーＥｈは大きくなり、その分、加熱エネ
ルギーＥｃが減少する。このため、発熱体９２の温度
は、図１０に示すように、で示す中央部は消去温度Ｔ
に近付くものの、で示す両端部の温度は消去温度より
かなり低いまま推移していた。このように、従来の消去
ヘッドでは、ホルダ９３の蓄熱状態に影響されて消去エ
ネルギーが部分的に変化してしまい、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。

【０００８】上記問題を解決する手段としては、消去ヘ
ッドの長さを、リライト層の幅よりも十分長くして温度
勾配の影響を抑えることが挙げられる。しかしながら、
リライタブルカードにあっては、リライト層の両側に、
エンボス加工による表示エリアや磁気ストライプが配置
されることが多く、これらの存在により消去ヘッドの長
さは制約を受けるので、実質的な解決策とはなり得な
い。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、リライト層は全幅にわた
って所定の消去温度に均一に加熱されることが求められ
る。このため、低温時におけるリライト層の加熱温度の
ばらつきはカード処理装置の消去特性を阻害する要因と
なり、解決すべき課題である。

【０００９】したがって本発明は、サーマル処理に供給
される加熱エネルギーが一定化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。

【００１０】

【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、サーマルヘッドを、一旦、処理温度より
も高い温度に加熱し、この後に処理温度に下げてからサ
ーマル処理を開始することを特徴としている。

【００１１】本発明の温度制御方法が適用されるサーマ
ルヘッドとしては、実際に発熱して記録層に接触する発
熱体と、この発熱体を支持する支持部材（例えば前述の
ホルダ等）とを備え、支持部材を介して装置等に組み込
まれる構成が好ましい。このようなサーマルヘッドの発
熱体においては、支持部材に接触あるいは近接する部位
の放熱量が他の部分よりも多い。本発明によれば、一
旦、処理温度よりも高い温度に加熱されることにより、
サーマルヘッド（発熱体）は全域にわたって処理温度以
上の温度に達し、この後、処理温度に下げられても、放
熱しやすい部位は支持部材を含めると熱容量が大きいこ
とから温度は急激に低下しにくい。このため、サーマル
ヘッドの全域が処理温度に保持されやすくなってサーマ
ル処理に供給される加熱エネルギーが一定化し、この状
態からサーマル処理が開始されるので、サーマル処理の
特性が向上する。

【００１２】また、本発明の別の温度制御方法は、サー
マルヘッドを処理温度に加熱するとともに、その処理温
度を一定時間保持した後、サーマル処理を開始すること
を特徴としている。これは、上記のように、一旦、処理
温度よりも高い温度に加熱する代わりに、処理温度に達
したらその温度を一定時間保持する方法である。その保
持時間の間に、サーマルヘッドは全域にわたって処理温
度に上昇し、上記方法と同様に加熱エネルギーが一定化
する。

【００１３】次に、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
置であって、所定の処理温度に加熱されて記録担体の記
録層に接触することにより、該記録層のサーマル処理を
行うサーマルヘッドと、このサーマルヘッドを加熱する
加熱手段と、サーマルヘッドを記録層に接触させる駆動
手段と、加熱手段の加熱エネルギーを制御してサーマル
ヘッドの温度を制御するとともに、駆動手段を作動させ
る制御手段とを備え、該制御手段は、サーマルヘッド
を、一旦、処理温度よりも高い温度に加熱した後、処理
温度に下げる第１の温度制御を行ってから、駆動手段を
作動させることを特徴としている。また、別のサーマル
処理装置として、制御手段が、上記第１の温度制御に代
えて、サーマルヘッドが処理温度に達した後、その処理
温度を一定時間保持する第２の温度制御を行ってから、
駆動手段を作動させることを特徴としている。

【００１４】第１の温度制御は、サーマルヘッドの温度
を、一旦、処理温度よりも高い温度に上げた後、処理温
度に下げる制御であり、第２の温度制御は、サーマルヘ
ッドの処理温度を一定時間保持する制御である。本発明
のサーマル処理装置によれば、これら温度制御のいずれ
か一方を制御手段が採ることにより、サーマルヘッドは
全域にわたって処理温度に加熱され、加熱エネルギーが
一定化する。ここで、サーマルヘッドは、実際に加熱さ
れ、かつ記録層に接触させられる発熱体と、この発熱体
を支持する支持部材とを備える構成が、本発明に好適で
ある。その場合、上述したように、発熱体における支持
部材に接触あるいは近接して放熱しやすい部位が、第１
の温度制御あるいは第２の温度制御を採ることにより他
の部分との温度差が生じにくくなって加熱エネルギーが
一定化するわけである。

【００１５】本発明の上記温度制御方法においては、処
理温度以上に加熱する際の処理温度との温度差や、処理
温度に達してからの保持時間は、サーマルヘッドがおか
れる環境温度に応じて変化させることが望ましい。具体
的には、処理温度以上に加熱する場合には、環境温度が
低温であればあるほど処理温度との温度差を大きくし、
逆に高温であればあるほど温度差を小さくする。また、
保持時間をおく場合には、環境温度が低温であればある
ほど保持時間を長くし、逆に高温であればあるほど保持
時間を短くする。これは、低温であればあるほどサーマ
ルヘッドは昇温しにくく、かつ温度が下がりやすいから
であり、このように加熱温度や保持時間を適宜に調整す
ることにより、加熱エネルギーおよび保持時間を必要最
小限に抑えながら、サーマルヘッドを全域にわたって処
理温度に保持させることができる。処理温度との温度差
や保持時間は環境温度によって変化するので、予めサー
マルヘッドの全域が処理温度に達する時間を環境温度に
応じて把握しておき、そのデータに基づいて処理温度と
の温度差や保持時間を調整することが望ましい。

【００１６】

【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。

【００１７】（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。

【００１８】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。

【００１９】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）。

【００２０】（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。

【００２１】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。

【００２２】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。

【００２３】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。

【００２４】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。

【００２５】消去ヘッド５０は、図９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（支持部材）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。

【００２６】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（駆
動手段）６０が配置されている。このカムギヤ６０は、
カムギヤ軸６１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４
１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５１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。

【００２７】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。

【００２８】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。

【００２９】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。

【００３０】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。

【００３１】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
値として検出可能である。ＣＰＵ７０は、検出した発熱
体９２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通電幅データを求め、通電
幅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。

【００３２】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の通電幅等を制御する。

【００３３】（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。Ａ．準備段階 図示されない上位装置からシリアルインターフェース７
３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。印字コマンドサブルーチンＳ０は、ステップ
Ｓ１で、カードＣがＩＣユニット１８内の待機位置に待
機しているか否かを、第３、第４のカードセンサ３３，
３４からの信号を受けて判断する。カードＣが待機位置
に存在していると判断したら、ステップＳ３にジャンプ
する。

【００３４】カードＣが待機位置に存在していないと判
断するとステップＳ２に進み、ステップＳ２で第１のカ
ードセンサ３１がカードＣの挿入を待つ状態となる。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２
２が駆動し、カードＣを待機位置に搬送する。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。次いで、ステップＳ３に進み、消去ヘッド５０の予
熱を行う。

【００３５】Ｂ．消去ヘッドの予熱 消去ヘッド５０の予熱は、一旦、発熱体９２を所定の消
去温度よりも高い温度に加熱した後、消去温度に下げ
る。消去温度よりも高温から消去温度へ温度を下げるに
は、ＣＰＵ７０によって能動的に制御したり、あるい
は、発熱体９２への通電を停止して放置したりすること
による。また、発熱体９２を所定の消去温度よりも高い
温度に加熱する際の消去温度との温度差は、環境温度セ
ンサ６９の測定温度に基づき、消去温度に下がった際に
も発熱体９２の全域が消去温度に保持され得るよう可変
的に制御される。このような温度制御により、発熱体９
２は、一旦全域にわたって消去温度以上の温度に達し、
この後、消去温度に下げられても、ホルダ９３に近接す
る放熱しやすい両端部はホルダ９３を含めると熱容量が
大きいことから、温度は急激に低下しにくい。このた
め、発熱体９２の全域が消去温度に保持されやすくなっ
て加熱エネルギーが一定化する。

【００３６】発熱体９２の予熱は、温度センサ９４で検
出された温度ＴＥＳと、ＲＯＭ７１またはＲＡＭ７２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値を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。

【００３７】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Ｓ４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Ｓ５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。

【００３８】Ｃ．消去／印字 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、上記温度制御によって予熱されて
いる発熱体９２がカードＣのリライト層１に圧接する。
リライト層１は発熱体９２により所定の消去温度に加熱
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。

【００３９】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。

【００４０】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
６のカード排出に進む。ステップＳ６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。

【００４１】（４）一実施形態の作用効果 次に、上記一実施形態のカード処理装置による画像消去
時の温度制御方法の作用効果を述べる。消去ヘッド５０
の発熱体９２が、一旦、処理温度よりも高い温度に加熱
され、この後、処理温度に下げられることにより、発熱
体９２の温度は、図８に示すように、で示す中央部は
一旦消去温度Ｔよりも上昇してから、消去温度に保持さ
れる。一方、で示すホルダ９３に近接する両端部にお
いては、中央部よりも昇温速度が遅いながらも消去温度
に達し、その後もほぼ消去温度に保持される。これは、
前述したように、ホルダ９３に近接する放熱しやすい両
端部はホルダ９３を含めると熱容量が大きいことから、
温度は急激に低下しにくいことに起因すると推察され
る。このため、発熱体９２は全域にわたって消去温度に
保持され、リライト層１に供給される加熱エネルギーが
一定化する。そして、この状態から発熱体９２がカード
Ｃのリライト層１に圧接して消去処理が開始されるの
で、リライト層１の全域が消去温度に均一に加熱され、
その結果、消去特性が向上する。また、一旦、発熱体９
２を所定の消去温度よりも高い温度に加熱する際の消去
温度との温度差は、環境温度センサ６９の測定温度に基
づき、消去温度に下がった際にも発熱体９２の全域が消
去温度に保持され得るよう可変的に制御されるので、温
度上昇に要する加熱エネルギーを必要最小限に抑えなが
ら、発熱体９２を全域にわたって消去温度に保持させる
ことができる。

【００４２】なお、上記一実施形態では、消去ヘッド５
０の発熱体９２を、一旦、消去温度よりも高い温度に上
げた後に消去温度に下げているが、これに代えて、消去
温度に達したらその温度を一定時間保持し、この後、消
去処理を開始してもよい。この温度制御方法において
は、保持時間を経た後に発熱体９２は全域にわたって消
去温度に上昇しており、上記温度制御方法と同様に加熱
エネルギーを一定化させることができる。なお、この場
合にあっては、処理温度に達してからの保持時間を環境
温度に応じて変化させることにより、上記温度制御方法
と同様に消去処理の効率化が図られる。

【００４３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
サーマルヘッドを所定の処理温度に加熱する際に、一旦
処理温度より高温としてから処理温度に設定したり、あ
るいは処理温度に加熱してから一定時間保持したりする
温度制御を行うから、サーマルヘッドの加熱エネルギー
を全域にわたって一定化させることができ、処理特性が
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】 本発明の一実施形態に係る消去ヘッドの発熱
体の、中央部と両端部の昇温状態を示す線図である。

【図９】 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。

【図１０】 従来の予熱方法による消去ヘッドの発熱体
の、中央部と両端部の昇温状態を示す線図である。

【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）、６０…カムギヤ（駆動手段）、７０…ＣＰ
Ｕ（制御手段）、９２…発熱体、９３…ホルダ（支持部
材）、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） 2C065 AA01 AB01 AC04 AD07 CJ02 CJ03 CJ09

Claims (6)

【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を、一旦、前記処理温度よりも高い
   温度に加熱し、この後に処理温度に下げてから、前記サ
   ーマル処理を開始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】 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を前記処理温度に加熱するととも
   に、その処理温度を一定時間保持した後、前記サーマル
   処理を開始することを特徴とするサーマルヘッドの温度
   制御方法。
3. 【請求項３】 前記サーマルヘッドは、実際に加熱さ
   れ、かつ前記記録層に接触させられる発熱体と、この発
   熱体を支持する支持部材とを備えることを特徴とする請
   求項１または２に記載のサーマルヘッドの温度制御方
   法。
4. 【請求項４】 所定の処理温度に加熱されて記録担体の
   記録層に接触することにより、該記録層のサーマル処理
   を行うサーマルヘッドと、 このサーマルヘッドを加熱する加熱手段と、 前記サーマルヘッドを前記記録層に接触させる駆動手段
   と、 前記加熱手段の加熱エネルギーを制御して前記サーマル
   ヘッドの温度を制御するとともに、前記駆動手段を作動
   させる制御手段とを備え、 該制御手段は、前記サーマルヘッドを、一旦、前記処理
   温度よりも高い温度に加熱した後、処理温度に下げる第
   １の温度制御を行ってから、前記駆動手段を作動させる
   ことを特徴とするサーマル処理装置。
5. 【請求項５】 前記制御手段は、前記第１の温度制御に
   代えて、前記サーマルヘッドが前記処理温度に達した
   後、その処理温度を一定時間保持する第２の温度制御を
   行ってから、前記駆動手段を作動させることを特徴とす
   る請求項４に記載のサーマル処理装置。
6. 【請求項６】 前記サーマルヘッドは、実際に加熱さ
   れ、かつ前記記録層に接触させられる発熱体と、この発
   熱体を支持する支持部材とを備えることを特徴とする請
   求項４または５に記載のサーマル処理装置。