KR0138136B1 - 열전사헤드와 이 열전사헤드를 내장한 열전사프린터장치 및 그 방법 - Google Patents

열전사헤드와 이 열전사헤드를 내장한 열전사프린터장치 및 그 방법

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Abstract

본 발명은 n비트의 데이타를 라인단위로 저장하는 라인버퍼, 라인버퍼로 부터 비트순위별로 한 라인의 데이타를 일시적으로 래치하는 래치레지스터, 래치레지스터에 래치된 데이타에 따라 발열하는 복수의 발열체로 되어 있는 열전사헤드를 구비하여 종래의 계조표현을 위하여 라인메모리, 계조카운터, 계조비교기를 사용하지 않게 되어 하드웨어량이 감축할 수 있는 효과와 고속으로 프린팅할 수 있는 효과가 있다.

Description

열전사헤드와 이 열전사헤드를 내장한 열전사프린터장치 및 그 방법
제1도는 종래의 열전사 프린터 장치의 블럭도.
제2도는 제1도에 도시된 열전사헤드의 상세회로도.
제3도는 본 발명에 의한 열전사헤드의 일 실시예에 따른 회로도.
제4도는 제3도에 도시된 열전사헤드를 내장한 열전사 프린터장치의 일 실시예에 따른 블럭도.
제5도는 제4도에 도시된 열전사 프린터장치에 대한 동작파형도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
100... 시스콘 101... 메모리 콘트롤러
110... 프레임 메모리 120... 선택부
130... 색컨버터 140... 보정부
150... 구동신호발생부 151... 클럭발생기
152... 래치신호발생기 153... 스트로브신호발생기
160... 열전사헤드(TPH) 161... 라인버퍼 162... 래치레지스터
163... 발열체 G0-G511... 낸드게이트 R0-R511... 저항
본 발명은 열전사헤드와 이 열전사헤드를 내장한 열전사 프린터 장치및 그 방법에 관한 것으로, 특히 라인버퍼를 내장한 열전사헤드와 이 열전사헤드에 의해 하드웨어량을 감축시키고 고속으로 프린팅할 수 있는 열전사 프린터 장치및 그 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 열전사헤드는 전기적인 신호를 열에너지로 변환시켜 염료를 승화시켜 인자를 표현하며, 비디오 프린터장치(일명 칼라 화상 프린터라고도 함)는 이 열전사헤드(Thermal Print Head : TPH라고 함)를 이용해서 프린트하는 장치로서, 열전사헤드에 에너지를 인가하여 열전사헤드가 발열하는 에너지로 염료가 도포되어 있는 필름의 염료를 승화시켜 기록지에 염료가 전사되는 양에 의해서 원하는 화상이나 그림을 프린트하는 장치이다.
종래의 TPH를 이용해서 프린팅을 하는 승화형 열전사 프린터장치는 제1도에 도시된 바와 같이 프레임메모리(3)에는 신호입력원으로부터 출력되는 적(R), 녹(G), 청(B) 신호를 데이타 기입 및 독출 타이밍을 제어하는 메모리 콘트롤러(2)의 제어하에 프레임단위로 저장된다. 시스콘(1)은 시스템 전체를 총괄제어한다. 이 신호입력원은 비디오 카메라, 텔레비젼, 퍼스널 컴퓨터, 그래픽 컴퓨터가 될 수 있다.
선택부(4)에서는 프레임메모리(3)에 저장된 R, G, B 데이타에 대하여 한 신호씩 순차적으로 절환하고, 색컨버터(5)에서는 B신호에 대하여 보색관계에 있는 Y(Yellow)신호로, G신호에 대하여 보색관계에 있는 M(Magenta)신호로, R신호에 대하여 보색관계에 있는 C(Cyan)신호로 변환한다. 또한, 보정부(6)에서는 색컨버터(5)의 출력을 γ보정, 색보정, 저항보정등의 각종 보정을 행하여 라인메모리(7)에 기입한다.
한편, 인자표현을 행하기 위하여 계조비교기(9)를 통해서 라인메모리(7)에 저장된 화상데이타와 계조카운터(8)에서 발생되는 계조데이타와 비교하여 라인메모리(7)로부터 독출되는 화상데이타가 계조카운터(8)의 출력보다 큰 화상데이타인 경우에는 1, 그렇지않으면 0로 TPH(13)에 전송되고, 1라인분의 데이타가 모두 TPH(13)로 전송되고 나면 TPH(13)는 래치신호(LATCH)에 의해 래치가 되고 각 발열체를 인에이블시키는 스트로브(STROBE)를 발생시켜 인자발열을 행하게 된다.
여기서, TPH(13)의 상세회로도는 제2도에 도시된 바와 같이, 계조비교기(9)로부터 계조비교된 데이타(DATA)를 클럭발생기(10)에서 발생되는 클럭신호(CLOCK)에 따라 1비트씩 시프트레지스터(14)에 저장하고, 시프트레지스터(14)에 1라인분이 저장되면 래치신호발생기(11)에서 발생되는 래치신호(LATCH)에 따라 시프트레지스터(14)의 출력을 일시에 래치레지스터(15)에 저장된다. 여기서는 1라인을 발열하는 데 필요한 발열체수를 512개로 한다. 낸드게이드(G0-G511)에서는 래치레지스터(15)에 저장된 데이타와 스트로브신호발생기(12)로부터 발생되는 스트로브신호(STROBE)가 입력됨에 따라 저항(R0-R511)으로 구성된 발열체(16)를 통전시켜 발열시키게 된다.
이렇게 하여 1계조 표현이 끝나면 다음 계조의 표현을 위하여 계조비교기(9)에서는 라인메모리(7)로부터 독출된 신호와 계조카운터(8)의 다음 계조값과 비교한 후 TPH(13)로 계조비교된 데이타를 전송하여 1라인분의 데이타의 전송이 모두 끝나면 래치시키고 스트로브신호(STROBE)를 발생시켜서 계조 표현을 행한다.
이렇게 하여 발열체수가 512개인 TPH(13)에 1비트 데이타 입력방식으로 화상데이타가 전송된다고 하면 TPH(13)의 블럭의 크기는 512이고, TPH(13)의 클럭주파수가 5MHz라고 하면 데이타 1개를 전송하는데는 102.4μsec가 소요된다. 따라서 1라인을 0내지 255레벨, 즉 256계조로 인자발열하는 데는 약 26msec(102.4*255)가 소요된다.
따라서, 1계조를 표현하는 데 최소한 102.4μsec이상이 소요하기 때문에 1라인을 인화하는데 26msec이하로 줄일 수는 없다.
또한 종래에는 프레임메모리(3)에 저장된 화소를 라인메모리(7)에 한 라인씩 전송하고 그 전송된 1라인의 데이타가 계조표현을 위하여 계조비교기(9)를 거쳐서 계조비교후에 1계조씩 TPH(13)로 전송되어 인자발열하고 그 다음 계조가 인자발열을 하는 것을 반복하게 될 때 TPH(13)내부에서 발열체(16)에 화소데이타를 전송하는 전송 속도와 프레임 메모리(1)의 데이타독출속도의 속도차이로 인하여 라인메모리(7)를 필히 사용하여야 하므로 하드웨어량의 부담이 큰 문제점이 있었다.
상술한 문제점을 극복하기 위하여, 본 발명의 목적은 m비트의 화소데이타를 라인분으로 저장하는 라인버퍼를 내장한 열전사헤드를 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 라인버퍼를 내장한 열전사헤드에 의해 계조비교하지 않고 인자표현하여 하드웨어량을 감축하는 열전사 프린터 장치 및 그 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 라인버퍼를 내장한 열전사헤드에 의해 계조비교하지 않고 인자표현하여 고속으로 프린팅할 수 있는 열전사 프린터 장치 및 그 방법을 제공하는 데 있다.
상술한 목적들을 달성하기 위하여, 본 발명에 의한 열전사헤드는 n비트의 데이타를 라인단위로 저장하는 라인버퍼 ;
상기 라인버퍼로 부터 독출되는 비트순위별로 한 라인의 데이타를 일시적으로 래치하는 래치수단 ;
상기 래치수단에 래치된 데이타에 따라 발열하는 복수의 발열체를 포함함을 특징을 하고 있다.
본 발명에 의한 열전사 프린터장치는 n비트의 데이타를 라인단위로 저장하는 라인버퍼, 상기 라인버퍼로 부터 독출되는 비트순위별로 한 라인의 데이타를 일시적으로 래치하는 래치수단, 상기 래치수단에 래치된 데이타에 따라 발열하는 복수의 발열체로 되어 있는 열전사헤드에 의해 통전인자표현하는 열전사 프린터 장치에 있어서 :
신호입력원으로부터 화상신호를 유입하여 프레임단위로 저장하는 프레임 메모리 ;
상기 프레임메모리의 데이타 기입 및 독출을 제어하여 라인단위로 n비트의 데이타가 상기 열전사헤드에 출력되도록 제어하는 제어수다 ;
상기 프레임메모리의 출력이 상기 열전사헤드에서 발열하여 통전인자표현할 수 있도록 구동신호를 발생하는 구동신호 발생수단을 포함함을 특징으로 하고 있다.
본 발명에 의한 열전사 프린트방법은 n비트의 데이타를 라인단위로 저장하는 라인버퍼, 상기 라인버퍼로 부터 독출되는 비트순위별로 한라인의 데이타를 일시적으로 래치하는 래치수단, 상기 래치수단에 래치된 데이타에 따라 발열하는 복수의 발열체로 되어 있는 열전사헤드에 의해 통전인자표현하는 열전사 프린트방법에 있어서 :
신호입력원으로부터 화상신호를 유입하여 프레임단위로 저장하고 ;
상기 프레임단위로 저장된 출력을 독출하여 상기 라인버퍼에 n비트의 라인분의 데이타를 저장하고 ;
상기 라인분으로 저장된 출력으로부터 비트순위별로 1라인분씩 래치하고 ;
상기 래치된 출력을 비트순위별로 발열기간을 달리하여 발열하여 통전인자표현을 행함을 특징으로 하고 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 열전사헤드와 이 열전사헤드를 내장한 열전사 프린터장치 및 그 방법에 대한 바람직한 실시예를 설명하기로 한다.
제3도는 본 발명에 의한 열전사헤드의 일 실시예에 따른 회로도이다.
본 발명에 의한 열전사헤드는 1라인분의 n비트 데이타를 비트순위별로 라인분씩 저장하는 시프트 레지스터로 구성된 라인버퍼(161)와, 라인버퍼(162)로 부터 출력되는 각 비트순위별로 한 라인의 데이타를 일시적으로 래치하는 래치레지스터(162)와, 래치레지스터(162)에 래치된 데이타에 따라 발열하는 저항들(G0-G511)로 구성된 발열체(163)와, 래치레지스터(162)에 래치된 데이타가 인에이블신호에 의하여 발열체(163)가 구동될 수 있도록 제어하는 낸드게이트들(G1-G511)고 구성되어 있다.
제4도는 제3도에 도시된 열전사헤드를 내장한 열전사 프린터장치의 일 실시예에 따른 블럭도이다.
본 발명에 의한 열전사 프린터장치는 제3도에 도시된 열전사헤드(160)와, 시스템을 총괄제어하는 시스콘(100)과, 기입 및 독출어드레스를 발생시켜 데이타의 기입/독출 타이밍을 제어하는 메모리 콘트롤러(101)와, 신호입력원으로부터 유입되는 화상신호가 디지탈 신호형태로서 프레임단위로 저장하는 프레임메모리(110)와, 프레임메모리(110)로 부터 독출되는 R, G, B 신호를 선택하는 선택부(120)와, 선택부(120)에 의해 선택된 데이타는 보색관계에 있는 C, M, Y색신호로 변환하는 색컨버터(130)와, 색컨버터(130)의 출력을 γ보정, 온도보정, 색보정의 각종 보정을 행하는 보정부(140)와, 보정부(140)의 출력이 열전사헤드(160)에서 통전인자표현할 수 있도록 구동신호를 발생하는 구동신호발생부(150)로 구성된다.
여기서, 구동신호발생부(150)는 TPH(160)의 라인버퍼(161)에 데이타를 저장할 수 있도록 직렬클럭신호(serial clock : SLCK), 병렬클럭신호(parellel clock : PCLK)를 발생하는 클럭발생기(151), 래치레지스터(162)의 래치신호를 발생하는 래치신호발생기(152), 발열체(163)의 발열을 제어하는 스트로브신호를 발생하는 스트로브신호발생기(153)로 되어 있다.
이러서, 제4도의 동작을 제3도 및 제5도를 결부시켜 설명하기로 한다.
시스콘(100), 메모리 콘트롤러(101), 프레임메모리(110), 선택부(120), 색컨버터(130), 보정부(140)는 제1도에 도시된 시스콘(1), 메모리 콘트롤러(2), 프레임메모리(3), 선택부(4), 색컨버터(5), 보정부(6)와 구성 및 동작이 동일하므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.
우선, 종래의 제1도 및 제2에 도시된 TPH(13)의 시프트레지스터(14)는 1비트 데이타로 1라인분을 저장할 수 있도록 구성되어 있어서 인화할 데이타의 표현 방법이 0 또는 1이외는 나타낼 수가 없었다. 그러므로 계조표현을 하기 위해서는 프레임 메모리(3)와 TPH(13)사이에 라인메모리(7)를 별도로 구성하여야 계조표현이 가능하며, 계조표현을 위해서는 계조카운터(8), 계조비교기(9)등과 같은 회로를 사용하여야 하지만 본 발명에서는 제3도에 도시된 바와 같이 TPH(160)의 시프트 레지스터(161)는 m개의 n비트로 구성되어 있는 라인버퍼를 사용하여 종래의 라인메모리(7), 계조카운터(8), 계조비교기(9)를 사용하지 않게 되도록 한다.
이를 구체적으로 설명하기로 한다.
시프트레지스터(161)에는 클럭발생기(151)에서 발생되는 제5B도에 도시된 바와 같은 직렬 클럭신호(SCLK)에 의하여 n비트의 데이타가 A방향으로 이동하며, 발열체가 m개인 경우에는 m번의 직렬클럭신호(SCLK)에 의해 보정부(140)로부터 출력되는 인화할 데이타 모두를 인화할 위치에 정렬하게 되고 제5D도에 도시된 바와 같은 래치신호(LATCH)에 의하여 한 비트의 m개의 데이타가 동시에 래치된다. 제5A도에 도시된 신호는 n비트의 1라인 데이타(DO - Dn-1)를 비트순위별로 나타내고 있다. m은 발열체의 수이고, n은 데이타 비트일 때, n비트로 표현할 수 있는 계조수(N)는 2n개가 된다.
그 다음 스트로브신호발생기(153)에서 발생되는 스트로브신호(STROBE)를 낸드 게이트들(G0-G511)에 입력되면, 낸드게이트들(G0-G511)에서는 래치레지스터(162)의 출력을 발열체(163)가 발열하도록 구동하여 원하는 영상을 표현한다.
한편, 스트로브신호발생기(153)에서 발생되는 스트로브신호(STROBE)의 발열시간은 제5E도에 도시된 바와 같이 비트순위별로 할당된 가중치에 따라서 달라진다.
예를 들어, 0비트(최하위비트 : LSB)의 데이타가 래치되었을때는 t 시간동안의 스트로브신호가 발생하고 1비트(두번째 하위비트)일 때는 2t, 2비트의 데이타가 래치되었을 때는 4t, ....... 7비트(최상위비트 : MSB)일 때는 128t의 기간의 스트로브신호를 발생한다. 여기서, t는 1계조 발열 기간에 해당하며, 가중치는 실험치에 의해 가변될 수 있다.
한 비트의 데이타에 대한 인자표현이 끝나면 클럭발생기(151)에서 발생되는 제5C도에 도시된 바와 같은 병렬클럭신호(PCLK)를 인가하여 데이타를 B방향으로 이동하여 다음순위 비트의 한 라인 데이타가 1비트씩 이동 완료되면 래치신호발생기(152)에서 래치신호(제5D도)를 발생하여 시프트레지스터(161)의 출력데이타를 래치시키고 스트로브신호발생기(153)에서 스트로브신호(제5E도)를 인가하여 계조 표현을 행한다.
이상으로 상술한 바와 같이 본 발명에 의한 열전사헤드와 이 열전사헤드를 내장한 열전사 프린터장치 및 그 방법은 라인버퍼를 내장한 열전사헤드와 이 열전사헤드에 의해 계조비교하지 않고 통전인자 표현할 수 있으므로 하드웨어량이 감축할 수 있는 효과와 고속으로 프린팅할 수 있는 효과가 있다.

Claims (8)

  1. (삭제)
  2. (삭제)
  3. n비트의 m개의 시프트 레지스터로 구성되어, 제m번 시프트 레지스터는 직렬전송에 의해 라인단위의 데이터를 입력하고, 각 시프트 레지스터는 병렬전송에 의해 라인단위의 데이터를 전달하는 라인버퍼 ;
    상기 라인버퍼를 구성하는 제1번 시프트 레지스터로부터 병렬전송에 의해 라인단위의 데이터를 전달받아 일시 저장하는 래치수단 ;
    상기 래치수단에 저장된 데이터와 비트순위에 따라 가중된 펄스폭을 갖는 스트로브신호에 의해 발열하는 복수의 발열체를 포함함을 특징으로 하는 열전사헤드.
  4. n 비트의 데이타를 라인단위로 저장하는 라인버퍼, 상기 라인버퍼로 부터 독출되는 비트순위별로 한 라인의 데이타를 일시적으로 래치하는 래치수단, 상기 래치수단에 래치된 데이타에 따라 발열하는 복수의 발열체로 되어 있는 열전사헤드에 의해 통전인자표현하는 열전사 프린터장치에 있어서 ;
    신호입력원으로부터 화상신호를 유입하여 프레임단위로 저장하는 프레임 메모리 ;
    상기 프레임메모리의 데이타 기입 및 독출을 제어하여 라인단위로 n비트의 데이타가 상기 열전사헤드에 출력되도록 제어하는 제어수단 ;
    상기 프레임메모리의 출력이 상기 열전사헤드에서 발열하여 통전인자표현할 수 있도록 구동신호를 발생하는 구동신호 발생수단을 포함함을 특징으로 하는 열전사 프린터장치.
  5. 제2항에 있어서, 상기 구동신호발생수단은
    상기 프레임메모리의 n비트의 데이타가 상기 라인버퍼에 동일비트순위에 대하여 1비트씩 저장할 수 있도록 직렬 클럭신호와, 상기 라인버퍼의 비트순위별로 라인분의 데이타가 상기 래치수단에 래치되는 것에 동기되게 상기 라인버퍼내에서 비트순위별로 라인분의 데이타가 동시에 시프트되도록 병렬클럭신호를 발생하는 클럭발생기 ;
    상기 라인버퍼에 저장된 비트순위별로 라인분의 데이타가 일시에 상기 래치수단에 저장될 수 있도록 래치신호를 발생하는 래치신호발생기 ;
    상기 발열체의 발열기간을 제어하는 스트로브신호를 발생하는 스트로브신호발생기를 포함함을 특징으로 하는 열전사 프린터장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 스트로브신호발생기에서는 비트순위별로 발열기간의 가중치를 두어 스트로브신호를 발생함을 특징으로 하는 열전사 프린터장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 스트로브신호발생기에서는 가중치는 비트순위에 따라 2n-1값으로 가중됨을 특징으로 하는 열전사 프린터 장치.
  8. n비트의 데이타를 라인단위로 저장하는 라인버퍼, 상기 라인버퍼로 부터 독출되는 비트순위별로 한 라인의 데이타를 일시적으로 래치하는 래치수단, 상기 래치수단에 래치된 데이타에 따라 발열하는 복수의 발열체로 되어 있는 열전사헤드에 의해 통전인자표현하는 열전사 프린트방법에 있어서 ;
    신호입력원으로부터 화상신호를 유입하여 프레임단위로 저장하고 ;
    상기 프레임단위로 저장된 출력을 독출하여 상기 라인버퍼에 n비트의 라이분의 데이타를 저장하고 ;
    상기 라인분으로 저장된 출력으로부터 비트순위별로 1라인분씩 래치하고 ;
    상기 래치된 출력을 비트순위별로 발열기간을 달리하여 발열하여 통전인자표현을 행함을 특징으로 하는 열전사 프린트방법.
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