JP3262179B2 - 記録装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は，外部に設置したホスト
コンピュータからの作図命令によって，記録ヘッドの有
効記録幅に沿って列状に備えられた発熱素子群の所定の
素子に通電することにより発生する熱エネルギーを利用
し，該記録ヘッドに対向する記録媒体上に所望の視覚像
を形成する記録装置で，おもにＣＡＤ等に利用されるプ
ロッタ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より，プリンタ装置やファクシミリ
装置における感熱記録技術を利用したプロッタ装置とし
て，基本構造が図６に示すような装置が実用化されてい
る。同図で，３が記録ヘッド，４が発熱素子列，５がプ
ラテンローラ，６が記録媒体を示している。記録ヘッド
３には，有効記録幅に沿って主走査方向に抵抗体からな
る発熱素子列４が列状に固着配置されている。プラテン
ローラ５は弾性を有するゴム製のロールが用いられ，プ
ラテン駆動用のステップモータ（図示せず）によって所
定の回転量で記録媒体６を矢印Ｆの方向に間欠駆動して
副走査方向を構成している。記録媒体６は，おもに所定
の温度の熱エネルギーが印可されると発色する感熱記録
紙が用いられ，記録ヘッド３とプラテンローラ５の間隙
を通され記録紙の感熱面と発熱素子列４が接して且つ所
定の圧力で記録ヘッド３によって圧接されている。

【０００３】このような装置に用いられる記録ヘッド３
の発熱素子列４の構成例を図７に示す。１２ａ及び１２
ｂが発熱素子の一部，１０及び１１ａ及び１１ｂが電極
の一部，Ｒが発熱素子の横幅，Ｐが発熱素子の縦幅を示
す。一般に記録ヘッド３の基板にはセラミック材が用い
られ，この基板上にガラス層（図示せず）を形成した
後，厚膜印刷技術を使って後工程で形成される抵抗体を
発熱素子が所定の横幅Ｒが得られるように分割するため
金等の電極１０や１１が形成され，この上に酸化ルテニ
ュウム（ＲｕＯ2）等の抵抗体が有効記録幅に沿って縦
幅Ｐで一列状に形成される。更に，これら発熱素子列の
摩耗を防ぐための対摩耗層（図示せず）のオーバー・コ
ートが施される。以上のような方法により，記録ヘッド
３には横幅Ｒで縦幅Ｐの発熱素子からなる発熱素子列４
が形成されることになる。このような記録ヘッド３の発
熱制御は，例えば電極１１ａから１０に所定の電流を通
電すると発熱素子１２ａが発熱し，同様に電極１１ｂか
ら１０に通電すると発熱素子１２ｂが発熱する。また，
電極１１ａ及び１１ｂから１０に通電すると発熱素子１
２ａ及び１２ｂが同時に発熱する。このような操作によ
って，概ね発熱素子への印可電圧値と発熱素子の抵抗値
と通電時間で決まるジュール熱（約２００〜３００℃）
を発生する。尚これらの通電方式については特公昭５６
−３２１０２号公報などに詳しく説明されている。

【０００４】このジュール熱によって記録媒体である感
熱記録紙上に４５゜方向の直線を描く場合の記録例を図
８に示す。同図で１２ａ’及び１２ｂ’は図７の発熱素
子１２ａ及び１２ｂによって記録媒体６上に発色した記
録ドットを示す。直線近似の方法としては，一般のプロ
ッタ装置や工作機械等で用いられる代数演算方式が用い
られ，直線補間を行いながら発熱素子の通電を選択制御
し，理想線により近い記録ドット列を得るように記録制
御される。図８から明らかなように，主走査方向の記録
分解度は発熱素子の横幅Ｒに依存し，副走査方向の記録
分解度は記録媒体の副走査量に依存して一般には発熱素
子の縦幅Ｐの値が採用される。このような記録方式では
隣接する記録ドットの発熱量にバラツキがあると記録ド
ット間に隙間を生じる欠点があり，製図用プロッタ装置
等では作図品質の低下を招いていた。さらに近年は，Ｃ
ＡＤ分野等で使用されるプロッタ装置では複雑で大量の
図面データを明瞭かつ高速に記録することが要求され，
従ってプロッタ装置が１６ドット／ｍｍ以上の高精細な
記録分解度を備える必要がある。このような要求に応え
るためには発熱素子の主に横幅Ｒを小さくする必要があ
るが，横幅Ｒを小さくすることは電極の隣接ピッチが狭
まって記録ヘッド３の製造工程における歩留まりが悪化
して記録ヘッドの製造価格が非常に高価となる欠点があ
る。従ってファクシミリ装置等で通常に使用されている
８ドット／ｍｍ程度の低記録分解度で所望の高記録分解
度を得ることが望まれており、さらにプロッタ装置の操
作者が作図作業の目的によって記録分解度が選択できる
ことが望まれていた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】このような欠点を改良
する方法として，低記録分解度の記録ヘッドを主走査方
向に発熱素子の固有の分解度を分割補間するように所定
の量だけ微少移動させながら記録を行う方式が特開平３
−１０８５６３号公報に提案されているが，この方式に
よると１ラインの記録毎に記録ヘッドの移動操作が必要
となり，低記録分解度の記録ヘッドを使用して高記録分
解度の記録を行って装置価格を抑制するという目的は達
成されるものの同時に記録速度が低下するという欠点が
あった。このような観点から本発明は，低コストで高分
解度記録を可能として同時に高速な記録処理を行い，さ
らに操作者の希望によって記録分解度の選択が可能なプ
ロッタ装置に代表される熱式記録装置を実現することを
目的としている。

【０００７】

【問題を解決するための手段】上述の目的を実現するた
めに，本発明は有効記録幅に沿って複数個の横幅Ｒで縦
幅Ｐの発熱素子を主走査方向に列状に載置した載置した
記録ヘッドを主走査方向と平行にｍ列備え，ｍ列の各々
の記録ヘッドを発熱素子が主走査方向にＲ／ｍだけ階段
的にずれるように設置し，これらｍ列の記録ヘッドで主
走査方向の記録分解度をＲ／ｍで補間し，副走査方向の
分解度をＰ／ｍで補間しながら視覚像を形成する構成と
している。さらに記録装置の操作者がアクセス可能な位
置に記録分解度の選択手段を備えている。

【０００８】

【作用】この結果，記録媒体の副走査方向の移動と共に
ｍ列の発熱素子列から所望の発熱素子を選択通電するこ
とによって記録ヘッドが固有に具備している記録分解度
に依存することなく記録分解度を高め，さらに隣接記録
ドット間に重ね書き部を持った記録を副走査方向の１パ
スで高速に行うことが可能となり、さらに記録分解度の
選択手段で記録目的に応じた記録分解度で記録を行うこ
とが可能となる。

【０００９】

【実施例】図１に本発明の一実施例による記録装置の基
本構造を示す。また，図２には図１の基本構造をより明
確にするための斜視図を示す。図１で，１及び３が記録
ヘッド，２及び４が発熱素子列，５がプラテンローラ，
６が記録媒体を示す。記録ヘッド１には，有効記録幅に
沿って主走査方向に抵抗体からなる発熱素子列２が列状
に固着配置されており，記録ヘッド３にも同様に，有効
記録幅に沿って主走査方向に抵抗体からなる発熱素子列
４が列状に固着配置されている。プラテンローラ５は弾
性を有するゴム製のロールが用いられ，プラテン駆動用
のステップモータ（図示せず）によって所定の回転量で
記録媒体６を矢印Ｆの方向に間欠駆動して副走査方向を
構成している。記録媒体６は，おもに所定の温度の熱エ
ネルギーが印可されると発色する感熱記録紙が用いら
れ，記録ヘッド１及び３とプラテンローラ５の間隙を通
され記録紙の感熱面と発熱素子列２及び４が接して且つ
所定の圧力で記録ヘッド３によって圧接されている。記
録ヘッド１と記録ヘッド３は主走査方向に沿って平行に
設置されている。ここで記録ヘッドは２列に制限される
ことなくｍ列で構成することが可能であり，図１の例は
単にｍ＝２とした例である。尚，以下の説明はｍ＝２と
して行う。

【００１０】図３に記録ヘッド１及び３の発熱素子列２
及び４の構成例を示す。記録ヘッド３の発熱素子列４は
図７の従来例と全く同じ構成であり，記録ヘッド１の発
熱素子列２も発熱素子列４と同じ構成である。発熱素子
列２の９ａ及び９ｂが発熱素子の一部，７及び８ａ及び
８ｂが電極の一部，Ｒが発熱素子の横幅，Ｐが発熱素子
の縦幅，Ｄが記録ヘッド間のオフセット量を示す。記録
ヘッド１の製造方法も記録ヘッド３について従来例で説
明した方法と全く同様であり，記録ヘッド１にも横幅Ｒ
で縦幅Ｐの発熱素子からなる発熱素子列２が形成される
ている。また記録ヘッド１の発熱制御は従来例と同様
で，例えば電極８ａから７に所定の電流を通電すると発
熱素子９ａが発熱し，同様に電極８ｂから７に通電する
と発熱素子９ｂが発熱する。また，電極８ａ及び８ｂか
ら７に通電すると発熱素子９ａ及び９ｂが同時に発熱す
る。このような操作によって，概ね発熱素子への印可電
圧値と発熱素子の抵抗値と通電時間で決まるジュール熱
（約２００〜３００℃）を発生する。

【００１１】記録ヘッド１の発熱素子列２と記録ヘッド
３の発熱素子列４の主走査方向の一関係は，発熱素子が
互いにＲ／ｍすなわちＲ／２だけずらした関係となって
いる。つまり，ｍ列の記録ヘッドを用いる場合は，第１
列目と第２列目がＲ／ｍ，第２列目と第３列目がＲ／
ｍ，・・・，第（ｍ−１）列目と第ｍ列目がＲ／ｍのよ
うに階段的にずらした関係で記録ヘッドを設置する。こ
のとき副走査方向も第１列目の記録と第２列目の記録が
Ｐ／ｍ，第２列目の記録と第３列目記録がＰ／ｍ，・・
・，第（ｍ−１）列目の記録と第ｍ列目の記録がＰ／ｍ
だけ階段的にずらした関係で記録するようにプラテンロ
ーラ５の回転位置を位置決め制御する。また記録ヘッド
間のオフセット量Ｄは既知の値であり，記録に先だって
記録装置の内部制御回路で予め記録位置の相対補正が行
われるようになっている。

【００１２】このような関係に設置された記録ヘッド１
及び３による実際の記録結果を図４に示す。図８に示し
た従来例による記録結果と対比するため４５゜方向の直
線を記録した例で説明する。図４で，１２ａ’が記録ヘ
ッド３の発熱素子１２ａによる記録ドットで記録開始ド
ット，１２ｂが記録ヘッド３の発熱素子１２ａによる記
録ドット，１２ｂが記録ヘッド３の発熱素子１２ｂによ
る記録ドット，９ａ’が記録ヘッド１の発熱素子９ａに
よる記録ドット，９ｂ’が記録ヘッド１の発熱素子９ｂ
による記録ドットを示している。最初に記録ヘッド３で
記録ドット１２ａ’が記録され，次に記録媒体６が副走
査方向ＦにＰ／２だけ搬送される。このとき副走査方向
Ｆの移動量が記録ヘッド間のオフセット量Ｄを越えたか
どうかの判別が行われ，オフセット量Ｄ以下の場合は再
び副走査方向Ｆへの搬送だけが行われる。続いて記録ヘ
ッド３で記録ドット１２ｂ’が記録され，記録媒体６が
副走査方向ＦにＰ／２だけ搬送される。このような操作
を繰り返しながら副走査方向Ｆの搬送量が記録ヘッド間
のオフセット量Ｄに達し後は，記録ヘッド３で記録ドッ
ト９ａ’の記録が行われ，記録媒体６が副走査方向Ｆに
Ｐ／２だけ搬送される。以降は記録ヘッド１と記録ヘッ
ド３による記録が副走査方向ＦのＰ／２の移動毎に行わ
れる。以上のような記録過程で，隣接記録ドットの間に
横幅Ｒ／２で縦幅Ｐ／２の重ね書き部が生じ，従来例の
ように隣接する記録ドットの発熱量にバラツキがあって
も記録ドット間に隙間を生じることを防止できる。尚，
記録開始ドット１２ａ’の後に記録ヘッド間のオフセッ
ト量Ｄの間，記録ヘッド３による記録すべき記録ドット
が存在しない場合は，副走査方向Ｆの搬送を発熱素子の
縦幅Ｐ以上の分解度で高速に行っても良い。

【００１３】次にプロッタ装置の内部制御回路を図５に
示す。同図で，１及び３が記録ヘッド，１３がプロッタ
装置，１４がホストコンピュータ，１５がインターフェ
イス回路，１６が通信制御回路，１７がＣＰＵ（演算処
理装置），１８がＲＡＭ（読み書き可能記憶回路），１
９がＲＯＭ（読み出し専用記憶回路），２０が入出力制
御回路（イ），２１が通電制御回路，２２がモータ制御
回路，２３がステップモータ，２４が入出力制御回路
（ロ），２５が分解度選択手段を示す。

【００１４】プロッタ装置１３の内部制御は，ＣＰＵ１
７がＲＯＭ１９に格納された制御プログラムに従って順
次実行し，一連の処理動作は以下のようになる。ホスト
コンピュータ１４からプロッタ装置１３のインターフェ
イス回路１５を経由して入力された作図命令は，通信制
御回路１６を介して一旦ＲＡＭ１８に蓄積格納され，Ｃ
ＰＵ１７によって順次読み出されて解析処理された後，
作図すべきベクトルの傾きから長短軸指定が行われる。
この処理が終了すると，所定のベクトルを生成するよう
に直線補間が行われ，長軸が主走査方向の場合は，入出
力制御回路（イ）２０を経由して記録ヘッド１用及び記
録ヘッド３用の長軸記録データが通電制御回路２１へ，
短軸記録データが副走査方向のステップモータ２３を駆
動するパルスとしてモータ制御回路２２へ送られる。こ
のとき通電制御回路２１では記録ヘッド１及び記録ヘッ
ド３の熱履歴状況を考慮しながら熱エネルギを制御する
通電幅の設定が行われ，対応する記録ヘッド１または記
録ヘッド３の発熱素子へ通電が行われる。副走査方向の
駆動に用いられるステップモータ２３は，励磁モードに
よって１ステップ移動量すなわち副走査方向の記録分解
度が可変可能のように駆動パルスのパターンが複数個用
意されてＲＯＭ１９に格納設定されており，図４の記録
の場合はＰ／２に相当する１ステップ移動量が用いられ
る。この駆動パルスはモータ制御回路２２で電力増幅が
行われ，ステップモータ２３の励磁通電が行われる。ま
た，副走査方向が長軸に指定された場合も，単に長軸記
録データがステップモータ２３の駆動データへ，短軸記
録データが記録ヘッド１及び記録ヘッド３の通電データ
へ置き変わるだけで上述の方法と同様に実行できる。

【００１５】さらに，プロッタ装置１３の前面操作パネ
ルに設けられた分解度選択手段２５を用いて能動化する
記録ヘッドを記録ヘッド３のみとし，副走査方向の１ス
テップ移動量を発熱素子の縦幅Ｐに相当するように設定
すると，作図図面の検図等に使用する粗記録モードに設
定可能であり，このような使用方法はＣＡＤ等における
作業効率を高める上で非常に効果的である。以上の説明
のように，記録媒体６の上に所望の視覚像の形成が記録
媒体６の１方向１パスで高速に行われる。尚，以上の説
明は記録媒体６として所定の温度の熱エネルギーが印可
されると発色する感熱記録紙を用いた例を説明したが，
本発明の他の実施例として記録媒体６として普通紙を用
い，記録媒体６と発熱素子列２及び４の間に色材を塗布
した転写リボンを介在させて転写リボンへ選択的に熱エ
ネルギを与えて転写しながら記録媒体６に視覚像を形成
する記録装置にも同様に適用できる。

【００１６】

【発明の効果】本発明によると，記録媒体の副走査方向
の移動と共にｍ列の発熱素子列から所望の発熱素子を選
択通電することによって記録ヘッドが固有に具備してい
る記録分解度に依存することなく記録分解度を高め，さ
らに隣接記録ドット間に重ね書き部を持った記録を行っ
て作図品質を向上し、副走査方向の１パス記録で所望の
視覚像形成を高速に行うことが可能で、且つ記録装置の
操作者の記録目的に応じて精粗記録を選択可能な記録装
置を安価に提供できる。

【００１７】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例による記録装置の基本構造を
示す。

【図２】本発明の一実施例による記録装置の基本構造の
斜視図を示す。

【図３】本発明の一実施例による記録装置の記録ヘッド
の構成を示す。

【図４】本発明の一実施例による記録装置の記録例を示
す。

【図５】本発明の一実施例による記録装置の内部制御回
路を示す。

【図６】従来例による記録装置の基本構造を示す

【図７】従来例による記録装置の記録ヘッドの構成を示
す。

【図８】従来例による記録装置の記録例を示す。

【符号の説明】

１，３：記録ヘッド ２，４：発熱素子列 ５：プラテンローラ ６：記録媒体 ９ａ，９ｂ，１２ａ，１２ｂ：発熱素子 ７，８ａ，８ｂ，１０，１１ａ，１１ｂ：電極 １３：プロッタ装置 １４：ホストコンピュータ １５：インターフェイス回路 １６：通信制御回路 １７：ＣＰＵ １８：ＲＡＭ １９：ＲＯＭ ２０：入出力制御回路（イ） ２１：通電制御回路 ２２：モータ制御回路 ２３：ステップモータ ２４：入出力制御回路（ロ） ２５：分解度選択手段 Ｆ：副走査方向 Ｒ：発熱素子の横幅 Ｐ：発熱素子の縦幅 Ｄ：記録ヘッド間のオフセット量

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B41J 2/345 B41J 2/325 B41J 2/355 B43L 13/00 H04N 1/23 102

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外部指令装置から入力される作図命令に
   従って，有効記録幅に沿って複数個の横幅Ｒで縦幅Ｐの
   発熱素子を主走査方向に列状に配置し，該発熱素子の中
   の所定の素子に断続的に通電し，該発熱素子が発生する
   熱エネルギーを利用して該発熱素子に対向し発熱素子の
   配置方向と直交する副走査方向に移動する記録媒体に所
   望の視覚像を形成するため，該発熱素子を載置した記録
   ヘッドを発熱素子が主走査方向と平行にｍ列備え，ｍ列
   の各々の記録ヘッドを発熱素子が主走査方向にＲ／ｍだ
   け階段状にずれるように設置し，これらｍ列の記録ヘッ
   ドで主走査方向の記録分解度をＲ／ｍで補間し，副走査
   方向の記録分解度をＰ／ｍで補間しながら視覚像を形成
   する記録装置において，且つ能動化する記録ヘッド数を
   選択する手段を備えて前記主走査方向及び副走査方向の
   記録分解度を可変としたことを特徴とした記録装置。