JPH0523955B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は熱記録装置に関し、特に、記録データ
に応じて発熱する記録ヘツドでインクフイルムに
熱を加えインクフイルムに重ねた記録媒体にイン
クフイルムの溶融インクを転写する熱転写記録、
および熱を受けて化学的な変化を生ずる感熱記録
紙を用いて記録を行なう感熱記録、の両者を行な
う熱記録装置に関する。

フアクシミリ、プリンタ等にはさまざまな記録
方式が提案されているが、小型化が容易で高い信
頼性が得られることにより、感熱記録方式が比較
的一般に採用されている。しかし感熱記録には記
録の保存性に難点がある。感熱記録において記録
の保存性を向上させるために感熱記録紙の定着を
光定着で行なうようにした技術が知られている
が、その技術においては、現在の段階ではまだ十
分な記録品質が得られないという難点がある。

最近になつて、上記のような難点を解決した記
録方式として熱転写記録が提案されている。熱転
写記録は、熱で溶融するインクを含ませたインク
フイルムを用い、サーマルヘツドに記録データに
応じた電流を流して、サーマルヘツドと接触する
位置のインクを溶融させながらサーマルヘツドお
よび又は記録紙を走査して、記録紙の所定位置に
溶融インクを熱転写する記録方式である。

ところで、熱転写記録方式と感熱記録方式は原
理的には記録媒体が異なるだけなので、たとえば
従来の感熱記録方式の記録装置にインクフイルム
を備えた記録媒体を装着すれば、その装置をその
ままの構成で熱転写記録装置に変更しうる。そこ
で、用途に応じてユーザーが記録媒体を選択でき
るようにすれば、記録の保存性が問題になる場合
には熱転写記録を行ない、通常の記録時には感熱
記録を行なうようにする等、記録装置の使用上の
自由度が高くなる。

ところが実際には、第１図に示すように、サー
マルヘツドに印加する電力と記録濃度との関係が
記録媒体によつて異なり、特に、感熱記録用紙と
熱転写紙ではそれが大きく異なる。たとえば、サ
ーマルヘツドに印加する最小記録単位（ドツト）
あたりの電力を1.2Wとする場合に、厚みが12μの
コンデンサ紙をベース材とするインクフイルムと
普通紙を記録媒体として使用すると、第１図に示
すように最大の記録濃度1.0が得られるが、感熱
紙を記録媒体として使用する場合には、第１図に
示すように0.5の記録濃度しか得られない。これ
らの２種の記録媒体を使用する場合に、サーマル
ヘツドに印加する電力をドツトあたり1.6Wとす
れば２種の記録媒体でともに1.0の記録濃度が得
られる。しかしその場合には、厚みが12μのコン
デンサ紙をベース材とするインクフイルムと普通
紙を記録媒体として使用する熱転写記録の際に無
駄な電力を消費するし、印加電力が1.2Wの場合
と比較して記録品質が低下する。この種の記録に
おいては、必要最小限の電力を記録ヘツドに印加
するのが好ましい。

本発明の第１の目的は、感熱記録と熱転写記録
の両者を行ないうる熱記録装置を提供することで
あり、第２の目的は、感熱記録と熱転写記録の両
方で十分な記録濃度と記録品質が得られる熱記録
装置を提供することである。

上記の目的を達成するために本発明において
は、記録データに応じて発熱付勢される記録ヘツ
ドをを備える熱記録装置に：光学的に記録媒体の
特性を判別し記録媒体に種類に応じた信号を出力
する検出手段；記録ヘツドに印加する電力量を少
なくとも２種以上に切換える記録ヘツド駆動手
段；および前記記録手段の出力する信号に応じ
て、前記記録ヘツド駆動手段を切換制御し記録ヘ
ツドに印加する電力量を自動的に切換える制御手
段；を設ける。

これによれば、検出手段が記録媒体の種類を自
動的に判別し、その種類に応じて記録ヘツドに印
加する電力量が自動的に設定されるので、例えば
感熱紙と熱転写用紙とを選択的に使用する場合で
も、常に良好な記録が得られる。

検出手段としては、反射型等の光学センサを用
いる。例えば、熱転写記録では記録媒体に備わつ
たインク層又はインクフイルムが黒色なのでその
面の光の反射率が低く、一方感熱記録で用いる感
熱記録紙は白くその面の光の反射率が比較的高い
ので、両者の紙の種類を光学センサを用いて判別
しうる。

以下、図面を参照して本発明の実施例を説明す
る。第２ａ図に一実施例の記録装置の機構部分を
示す。第２ａ図を参照して説明する。この実施例
は一形式のフアクシミリの記録装置として構成し
てある。記録紙は定形の普通紙であり、ホツパ１
０の中に積み重ねてある。１１がインクフイルム
であり、このインクフイルム１１は、サーマルヘ
ツド１とプラテンローラ１２の間を通つて、繰出
しロール１３と巻取りロール１４に巻回されてい
る。ここで使用さているインクフイルム１１は、
厚さが12μのコンデンサ紙をベース材としてその
表面に、熱で溶融するインクを塗布したものであ
る。サーマルヘツド１は、記録媒体の幅方向に機
械的な走査をすることなく記録を行なえるよう
に、幅方向すなわち図面の紙面に対して垂直な方
向に216の記録ブロツクが配列してあり、各記録
ブロツクにはそれぞれ８つ発熱体が、記録紙の走
査方向に配列してある。つまり、サーマルヘツド
１は全体で1728個の発熱体を備えている。サーマ
ルヘツド１は固定されている。プラテンローラ１
２は支持部材１５に回転自在に支持されている。
支持部材１５は、点Ｐを支点として回動可能にな
つており、一端が固定された引張りコイルスプリ
ング１６と、電磁アクチユエータ１７のプランジ
ヤ１７ａに結合されている。電磁アクチユエータ
１７は内部にソレノイドを備え、それの発生する
力でプランジヤ１７ａを引くようになつている。
１８は支持部材１５の移動範囲を規制するストツ
パである。プラテンローラ１２はプーリを備えて
おり、そのプーリに、ステツピングモータ１９と
接続されたタイミングベルト２０が巻回されてい
る。２１は、給紙コロであり電磁クラツチを介し
て駆動源と接続されている。２２はレジストロー
ラである。インクフイルム１１、サーマルヘツド
１の手前で回動可能な２つのローラ２３および２
４に挟まれている。ローラ２３にはパツド２５が
接触しており、パツド２５の支持部材には引張り
コイルスプリング２６が結合されている。このス
プリング２６の力の大きさは、インクが紙に転写
して紙とインクフイルム１１が密着した状態で、
紙とインクフイルム１１を分離するのに要する制
動力よりも大きな力を、ローラ２３に与えうるよ
うに設定してある。プラテンローラ１２の上流の
紙通路には紙を検出する反射型のフオトセンサ２
７を設けてあり、インクフイルム１１の上方には
フオトセンサ２８を設けてある。２９および３０
が搬送ローラであり、搬送ローラ３０には、ステ
ツピングモータ１９と接続したタイミングベルト
３１を結合してある。３２は用紙ガイド、３３は
排紙トレイである。

第２ｂ図に第２ａ図の記録装置の電気回路を示
す。第２ｂ図を参照して説明する。この実施例で
は、制御手段とてインテル社のシングルチツプマ
イクロコンピユータ8048を用いている。このマイ
クロコンピユータCPUは、ポートDB０〜DB７
を介して、フアクシミリのシステムバスと接続さ
れており、これらのポートを介して記録すべきデ
ータを受け取る。CPUのテスト入力ポートT0お
よびＴ１にはそれぞれ前記の反射型フオトセンサ
２７および２８が接続されている。フオトセンサ
２７および２８は、発光ダイオードおよびフオト
トランジスタで構成されている。CPUの出力ポ
ートＰ２０には給紙クラツチのソレノイドSL１
を駆動する駆動回路DV１が接続さており、出力
ポートＰ２１には、電磁アクチユエータ１７のソ
レノイドSL２を駆動する駆動回路DV２が接続さ
れている。マイクロコンピユータCPUとサマー
ルヘツド駆動回路HDはCPUのポートＰ１０〜Ｐ
１７，Ｐ２２，Ｐ２３，Ｐ２４およびＰ２７を介
して接続されている。記録データすなわち８ビツ
トの画素データは、ポートＰ１０〜Ｐ１７から出
力される。CPUの出力ポートＰ２５およびＰ２
６にはステピングモータ１９を駆動するモータ駆
動回路MDが接続されている。

第３図に第２ｂ図に示すサーマルヘツド駆動回
路HDおよびサーマルヘツド１の詳細を示す。第
３図を参照し説明する。サーマルヘツド１には
1728個の発熱エレメントＲ１〜Ｒ１７２８が備わ
つている。発熱エレメントＲ１〜Ｒ１７２８は、
８個を１グループとして各グループの対応位置に
あるものが一端において共通接続されて画信号ド
ライバ２に接続され、他端においては各グループ
がそれぞれコモンドライバ３に接続されており、
１ライン分の画信号が８個１グループ毎に画信号
ドライバ２に印加され、画信号トライバ２に印加
する画信号を次のグループに変える毎に、コモン
ドライバ３が次のグループに発熱エレメントを所
定の電源ラインに接続する。グループ区分（８画
素）の画信号は、マイクロコンピユータCPUの
ポートＰ１０〜Ｐ１７から入力される。コモンド
ライバ３には、アンドゲートＡ１〜Ａ２１６より
グループ付勢信号が印加される。アンドゲートＡ
１〜Ａ２１６にはグループ選択回路６と発熱エネ
ルギー制御回路７が接続されている。グループ選
択回路６には、１ラインの記録開始を知らせる記
録指令パルスと、１グループの画信号がボートＰ
１０〜Ｐ１７セツトされる毎に発せられるクロツ
クパルスが印加され、クロツクパルスの到来に同
期してグループ選択回路６はアンドゲートＡ２１
６〜Ａ１に順次にオン付勢信号を出力する。

発熱エネルギー制御回路７においては、設定時
間の異なる２つモノマルバイブレータ７ｃおよび
７ｄが備わつており、７ｃおよび７ｄはクロツク
パルスが印加される毎にトリガされる。CPUか
ら出力される印加選択信号に応じて、モノマルチ
バイブレータ７ｃと７ｄのいずれかの出力が選択
され、その出力パルスがアンドゲートＡ１〜Ａ２
１６に印加される。つまり、印加電力選択信号に
応じて、モノマルバイブレータ７ｃ又は７ｄに設
定された時間幅のパルス信号が、クロツクパルス
が到来する毎にアンドゲートＡ１〜Ａ２１６に印
加されるので、各発熱エレメントに印加される単
位記録時間（ドツト）あたりの電力は、印加電力
選択信号に応じて設定される。モノマルチバイブ
レータ７ｃおよび７ｄの出力端子Ｑの信号の立ち
下がり、すなわち１ブロツク分の記録付勢が終了
した時点でゲート７ｈの出力端が高レベルＨにな
り、次の記録データの転送要求が出力される。

第４図に第２ｂ図のモータ駆動回路MDとモー
タ１９の詳細を示す。第４図を参照して説明す
る。この実施例においては、相励磁分配回路に三
洋電気製のユニバーサルコントローラIC.
PMM8713を使用している。そしてPMM8713の
５、６および７ピンをＨにプルアツプして４相モ
ータ用の１−２相励磁のモードを選択してある。
出力端のΦ１，Φ２，Φ３およびΦ４は、それぞ
れ増幅器を介して電力増幅器Ａ１，Ａ２，Ａ３お
よびＡ４に接続してあり、電力増幅器Ａ１〜Ａ４
の出力端（コレクタ）は、それぞれステツピング
モータ１９の励磁コイル１９ａ，１９ｂ，１９ｃ
および１９ｄの一端に接続してある。励磁コイル
１９ａ〜１９ｄの他端は互いに接続して、抵抗Ｒ
を介してトランジスタTr１のコレクタに接続し
てある。抵抗Ｒの抵抗値は、各励磁コイル１９ａ
〜１９ｄの直流抵抗ｒの1/√2倍に設定してある。
MC14538はモトローラ製のモノマルチのICであ
り、その入力端（ピン５）はPMM8713のCo（入
力パルスモニタ）に接続してあり、出力端はトラ
ンジスタTr２を介してTr１に接続してある。Tr
１のエミツタ端にはモータ駆動用の直流定電圧＋
Vdを印加してあり、Tr１のコレクタ端にはダイ
オードＤ１を介して直流定電圧＋Vh（Vd＞Vh）
を印加してある。CPUが送出する後方指示信号
CW／CCWがCW（時計方向）になり、PMM8713
のCk端にステツプパルスが印加されると、各励
磁送Φ１〜Φ４が順次に励磁レベル(H)になり、そ
れに応じて増幅器Ａ１〜Ａ４のトランジスタがオ
ンする。一方、ステツプパルスが入力されると
PMM8713はCo端にパルス信号を出力し、それに
よつてMC14538の出力端には所定幅のパルス信
号が現われる。そのパルス信号によつて、トラン
ジスタTr２およびTr１は所定時間だけオンし、
増幅器Ａ１〜Ａ４のうちオンしたものに接続され
た励磁コイル１９ａ〜１９ｄに抵抗Ｒを介して電
流が流れる。

第５ａ図に第２ａ図の装置の概略の動作タイミ
ングを示し、第５ｂ図に第２ｂ図のマイクロコン
ピユータCPUの動作を示す。第５ａ図および第
５ｂ図をも参照して装置の動作を説明する。

マイクロコンピユータCPUは、まずポートＰ
２０を高レベルＨにして給紙クラツチのソレノイ
ドSL１を付勢し給紙コロ２１を駆動する。これ
でホツパ１０内の紙が送り出され、送り出された
紙はレジストローラ２２を介してプラテンローラ
１２側に搬送される。フオトセンサ２７が紙を検
出すると、CPUは次にフオトセンサ２８の状態
を読取る。第１図に示す状態では、装置に普通紙
とインクフイルム１１が装着されているので反射
光を検出するフオトセンサ２８の出力レベルが高
い。フオトセンサ２８の出力レベルがＨである
と、CPUは印加電力選択信号を高レベルＨに設
定する。つまり、モノマルチバイブレータ７ｄを
選択して１ドツトを記録する期間中のサーマルヘ
ツド１を付勢する時間幅をΔT２とする。この実
施例では、ΔT２を、熱転写記録の場合に十分な
記録濃度が得られる必要最小限の電力をサーマル
ヘツド１に印加するのに要する時間に設定してあ
る。これに対して、記録媒体として熱により化学
変化を生ずる感熱記録紙を用いる場合には、感熱
記録紙が白いので反射光が強く、フオトセンサ２
８の出力レベルが低くなる。フオトセンサ２８の
出力レベルが低い場合には、CPUは印加電力選
択信号を低レベルＬに設定し、モノマルチバイブ
レータ７ｃを選択して、１記録ドツトあたりのサ
ーマルヘツドの付勢期間をΔT１に設定する。
ΔT１は、感熱記録紙を用いたときに、十分な記
録濃度が得られる必要最小限の電力をサーマルヘ
ツド１に印加するのに要する時間に設定してあ
る。

CPUは、フオトセンサ２７が紙を検出してか
ら、プログラムで時間のカウントを行ない、紙が
所定位置に進むのに要する時間Ｔが経過するのを
待つ。紙が所定位置に達したら、CPUはポート
Ｐ２１に高レベルＨを出力し、ソレノイドSL２
を付勢してプラテンローラ１２を紙に押し付けて
紙、インクフイルム１１およびサーマルヘツド１
を密着させる。次にモータ１９の駆動をスタート
し、以後CPUは所定時間おきにステツプパルス
をモータ駆動回路MDに出力する。これでステツ
ピングモータ１９が所定速度で回転し、タイミン
グベルト２０および３１を介してプラテンローラ
１２および搬送ローラ３０が互いに等しい周速度
で駆動される。給紙クラツチのソレノイドSL１
をオフにして、給紙コロを止める。

次にポートＰ２２を高レベルＨとして記録指令
信号を出す。これでグループ選択回路６のフリツ
プフロツプがセツトされる。ここで次の記録ライ
ンに記録すべき画素データがあるかどうかをチエ
ツクする。もしも次の記録ラインが、文章の行と
行との間の余白等記録データのないラインである
と、CPUはポートＰ２１にＬを出力し、プラテ
ンローラ１２を退避させ、記録データのあるライ
ンになるまで待つ。プラテンローラ１２が退避す
ると、紙は搬送ローラ２９および３０に引かれて
送られるが、インクフイルム１１にはローラ２４
および２５で張力が加わつているので、インクフ
イルム１１と紙は分離して紙のみが搬送される。
つまり、記録を行なわないラインではインクフイ
ルム１１は移動しない。

記録データがあると、CPUはサーマルヘツド
駆動回路HDにクロツクパルスを出力する。これ
でグループ選択回路６のカウンタがカウントアツ
プし、コモンドライバ３の所定のグループが選択
される。またこのクロツクパルスにより、モノマ
ルチバイブレータ７ｃおよび７ｄがトリガされ
て、これらのうちの選択された方のパルスが出て
いる間中、所定のコモンドライバがオンになる。
ここでCPUのポートＰ１０〜Ｐ１７には前にデ
ータ転送要求があつたときに出力された画素デー
タがセツトされているので、コモンドライバで選
択された発熱エレメントグループの、画素データ
に応じて選択された発熱エレメントに所定の電流
が流れる。選択されたモノマルチバイブレータの
設定時間が経過してその出力レベルがＬになる
と、次の画素データの転送要求が出される。この
転送要求があると、CPUはポートＰ１０〜Ｐ１
７に次に記録する画素データをセツトする。グル
ープ選択回路６のフリツプフロツプは各ラインの
記録を終了する毎にリセツトされるので、次の記
録ラインが存在する場合には各ラインの記録が終
了する毎に記録指令を出力する。記録を全て終了
した場合には、プラテン１２を退避させ、紙が排
紙されるのに要する時間だけ時間待ちをして、ス
テツピングモータ１９の駆動をストツプさせる。

なお上記の実施例においては記録紙として定形
のものを使用した場合について説明したが、ロー
ル紙でも同様に使用しうる。ロール紙を用いる場
合には、第２ａ図に示すフオトセンサ２７は不要
であり、記録位置合わせは、たとえばステツピン
グモータを駆動するステツプパルスの数で定める
ようにすればよい。

以上の実施例においては、印加電力選択信号に
応じて、１記録ドツトあたりサーマルヘツドに電
気エネルギーを印加する時間を、ΔT１又はΔT
２に設定するようにしたが、印加電力の変更は、
サーマルヘツドに流す電流の大きさ又はサーマル
ヘツドに印加する電圧の大きさを変化させてもよ
い。第７図にサーマルヘツドに流す電流の大きさ
を変化させる場合の構成要素を示す。この実施例
においては、画信号ドライバ２の各トランジスタ
を制御して、それぞれのトランジスタを流れる電
流が所定値となるように制御している。つまり、
各トランジスタのエミツタに接続された抵抗器
Ra〜Rhでそれぞれの電流を検出し、その電流に
応じた電圧を演算増幅器OPa〜OPhにフイードバ
ツクして、この電圧がＤ／Ａコンバータの出力電
圧と同一になるように制御している。なお、各抵
抗器Ra〜Rhの抵抗値は全て等しくしてある。こ
の実施例の場合、サーマルヘツドに印加する電力
を、Ｄ／Ａコンバータに設定するデジタルデータ
で任意に設定しうるので、多種の記録媒体を使用
する場合に、各々の記録媒体のそれぞれに対し
て、最適なサーマルヘツド印加電力を設定しう
る。

第６図にサーマルヘツドに印加する電圧を変化
させる場合の構成要素を示す。この実施例におい
ては、コモンドライバ３に、各グループの発熱エ
レメントに対して、２つずつのトランジスタを設
け、それらを駆動するアンドゲートを３入力のア
ンドゲートとし、印加電力選択信号でアンドゲー
トグループＧ１とＧ２のいずれかを選択し、１つ
のグループのトランジスタTa１，Tb１……のコ
レクタに印加される電圧＋Ｖ１と、もう１つのグ
ループのトランジスタTa２，Tb２……のコレク
タに印加される電圧＋Ｖ２のいずれかを発熱エレ
メントに印加するようにしている。たとえば、印
加電力選択信号が低レベルＬになると、グループ
Ｇ１のアンドゲートが選択され、その内のグルー
プ選択回路６で選択されたゲートが、クロツクパ
ルスが印加されてからモノマルチバイブレータの
設定時間ΔTだけの期間高レベルＨを出力して、
そのゲートの出力に接続されたトランジスタがオ
ンし、発熱エレメントに電圧＋Ｖ１が印加され
る。また、印加電力選択信号が高レベルＨになる
と、グループＧ２のアンドゲートが選択され、そ
のグループのグループ選択回路６で選択されたゲ
ートが、クロツクパルスが印加されてからΔTの
期間だけオンし、そのゲートに接続されたトラン
ジスタがオンして、発熱エレメントには電圧＋Ｖ
２が印加される。

以上のとおり本発明によれば、感熱記録と熱転
写記録の両者において、それぞれ必要最小限の電
力消費で、最適な記録濃度および記録品質を得る
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、サーマルヘツドに単位時間あたり印
加する電力と記録濃度との関係を各種記録媒体に
ついて示すグラフ、第２ａ図は本発明を実施する
フアクシミリの記録装置の機構部分を示す側面
図、第２ｂ図は第２ａ図の装置の電気回路を示す
ブロツク図、第３図は第２ｂ図のサーマルヘツド
駆動回路とサーマルヘツドを示すブロツク図、第
４図は第２ｂ図のモータ駆動回路とモータを示す
ブロツク図、第５ａ図は第２ａ図に示す装置の概
略の動作を示すタイミングチヤート、第５ｂ図は
第２ｂ図のマイクロコンピユータの動作を示すフ
ローチヤートである。第６図および第７図はそれ
ぞれ他の実施例を示す電気回路のブロツク図であ
る。 １：サーマルヘツド、２：画信号ドライバ、
３：コモンドライバ、６：グループ選択回路、
７：発熱エネルギ制御回路、１０：ホツパ、１
１：インクフイルム、１２：プラテンローラ、１
３：繰り出しロール、１４：巻取りロール、１
５：支持部材、１６，２６：スプリング、１７：
電磁アクチユエータ、１８：ストツパ、１９：ス
テツピングモータ（駆動手段）、２０，３１：タ
イミングベルト、２１：給紙コロ、２２：レジス
トローラ、２３，２４：ローラ、２５：パツド、
２７，２８：フオトセンサ、２９：搬送ローラ、
CPU：マイクロコンピユータ（制御手段）、
HD：サーマルヘツド駆動手段（記録ヘツド駆動
手段）。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 記録データに応じて発熱付勢される記録ヘツ
   ドを備える熱記録装置において； 光学的に記録媒体の特性を判別し記録媒体の種
   類に応じた信号を出力する検出手段； 記録ヘツドに印加する電力量を少なくとも２種
   以上に切換える記録ヘツド駆動手段；および 前記記録手段の出力する信号に応じて、前記記
   録ヘツド駆動手段を切換制御し記録ヘツドに印加
   する電力量を自動的に切換える制御手段； を備える熱記録装置。 ２ 検出手段は、反射光を検出する反射型の光学
   センサである、前記特許請求の範囲第１項記載の
   熱記録装置。 ３ 記録ヘツド駆動手段は、記録ヘツドに印加す
   る電圧を切換えるスイツチング素子を含む、前記
   特許請求の範囲第１項記載の熱記録装置。 ４ 記録ヘツド駆動手段は、記録ヘツドに印加す
   る電流を切換えるスイツチング素子を含む、前記
   特許請求の範囲第１項記載の熱記録装置。 ５ 記録ヘツド駆動手段は、単位付勢時間あたり
   に記録ヘツドに印加する電気エネルギーの印加時
   間を切換える切換手段を含む、前記特許請求の範
   囲第１項記載の熱記録装置。