KR0165292B1

KR0165292B1 - 열전사헤드를 이용한 레이저 승화형 열전사 프린터장치

Info

Publication number: KR0165292B1
Application number: KR1019940018262A
Authority: KR
Inventors: 정이화
Original assignee: 김광호; 삼성전자주식회사
Priority date: 1994-07-27
Filing date: 1994-07-27
Publication date: 1999-05-01
Also published as: KR960003973A

Abstract

본 발명에 의한 열전사헤드 및 이를 이용한 레이저 승화형 열전사 프린터장치에서는 글래스 슬릿이 자체적으로 잉크리본의 염료를 승화시키기 위한 열에너지를 발생하는 것이 아니라, 레이저발생기로 부터 발생한 레이저를 투과시키며 잉크리본과 페이퍼를 드럼에 압착시키는 역할을 하므로 프린팅시 글래스 슬릿에 축열 현상이 일어나지 않을 뿐 아니라 프린팅화상에 열번짐 현상이 일어나지 않으므로 화질 및 프린팅속도를 향상시킬 수 있다.

Description

열전사헤드를 이용한 레이저 승화형 열전사 프린터장치

제1도는 종래의 열전사헤드 주변의 기구적인 구조를 나타낸 도면이다.

제2도는 제1도에 도시된 바와 같은 열전사헤드를 사용한 승화형 열전사 프린터장치를 나타낸 블럭도이다.

제3a도는 본 발명에 적용되는 열전사헤드 주변을 나타낸 정면도이고, 제3b도는 제3a도에 도시된 열전사헤드 주변의 측면도이다.

제4도는 본 발명에 의한 레이저 승화형 열전사 프린터장치의 일실시예에 따른 블럭도이다.

제5도는 제4도에 있어서 레이저 제어부의 상세블럭도이다.

제6a∼6d도는 제5도에 도시한 레이저 제어부의 동작 타이밍도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

401 : 마이크로프로세서 402 : 프레임메모리 제어부

404 : 이미지 프레임메모리 406 : 레이저 제어부

409 : 레이저 발생기 410 : 프린터드럼슬릿

411 : 메카니즘 제어부 412 : 미러회전모터

414 : 미러모터 제어부 417 : 회전속도센서

본 발명은 레이저 승화형 열전사 프린터장치에 관한 것으로서, 특히 레이저를 열에너지원으로 사용함으로써 프린트 화질을 향상시키기 위한 레이저 승화형 열전사 프린터장치에 관한 것이다.

일반적으로, 열전사헤드(Thermal Print Head; 이하 TPH라 약함)를 이용하여 프린트하는 승화형 열전사 프린터장치는 인자표현을 행하는 장치로서, TPH에 에너지를 인가하여 TPH가 발열하는 에너지로 염료가 도포되어 있는 필름의 염료를 승화시키고, 기록용지에 염료가 전사되는 양에 의해서 원하는 화상이나 그림을 프린트하는 장치이다.

종래의 승화형 열전사 프린터장치에 있어서, TPH의 전기적인 제어회로는 일정한 저항값을 갖는 저항체로 구성된 TPH와, TPH의 방열을 위한 방열판과, TPH의 발열을 제어하는 TPH 제어부로 구성되어 있다.

TPH주변의 기구적인 구조를 제1도를 참조하여 설명하면, 드럼(104) 혹은 캡스턴(도시되지 않음) 위에 페이퍼(105)가 위치하고, 페이퍼(105) 위에 염료층이 페이퍼(105)로 향하도록 잉크 리본(103)이 위치하고, 잉크 리본(103) 위에 발열체가 잉크 리본(103)으로 향하도록 TPH(102)가 위치하여 상하운동을 하도록 되어 있다.

프린트시에는 잉크 리본(103)에 압력을 가하고, 드럼(104)이 회전함에 따라 TPH(102)가 발열하면서 잉크 리본(103)에 부착되어 있는 승화형 염료가 승화하여 페이퍼(105)에 흡착되고, TPH(102)에 인가하는 전기적 에너지를 TPH(102)의 발열체가 가지고 있는 저항값에 의해 열에너지로 변환시키되 TPH(102)에 인가하는 전기적 에너지의 인가시간에 의하여 제조를 표현하고, 화상을 재현한다.

제2도를 참조하면, 이미지 프레임 메모리(305)에 저장되어 있는 1 프레임분의 화상데이타가 프레임메모리 제어부(303)의 제어하에 TPH 제어부(307)에 전송되면, TPH 제어부(307)에서는 계조별 발열데이타를 TPH(309)로 전송하고, 메카니즘 제어부(서보;311)가 제어하는 프린터 드럼(310)에 의해 페이퍼(105;제1도) 및 잉크 리본(103;제1도)이 이송되면서 1 라인씩 프린팅된다.

즉, TPH(309)의 각 발열체 소자를 제어하는 TPH 제어부(307)로부터 각각의 발열체가 발열하기 위한 조건을 만족하는 계조별 발열데이타가 라인동기신호에 의해 TPH(309)에 입력되고, 최종적으로 스트로브신호에 의해 전 발열체가 동시에 발열하게 되는 방식으로 동작하므로 화상의 인자농도 표현은 발열체의 발열시간에 의한 제어된다.

그러나 이러한 종래의 승화형 열전사 프린터장치에서는 열전사헤드에 높은 압력이 요구됨에 따라 드럼의 구동력이 높아지게 되는 문제가 있고, 열전사헤드 자체의 축열로 인하여 프린트화상에 열번짐현상이 발생하므로써 화질이 저하되는 문제가 있다. 또한, 열전사헤드의 방열문제로 인하여 고속 프린팅작업에는 부적합한 문제가 있다.

따라서 본 발명의 목적은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 레이저를 열에너지원으로 사용하여 화질을 향상시키고, 프린트속도를 높이기 위한 레이저 승화형 열전사 프린터장치를 제공하는데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 신호입력원으로부터 화상신호를 유입하여 적,녹,청 신호로 변환하는 화상신호처리회로와, 상기 화상신호처리회로에서 신호처리된 신호를 라인 단위로 미리 설정된 계조값과 계조비교후 레이저에 의해 통전인자표현을 수행하는 프린트제어회로와, 프린터 드럼을 구비한 레이저 승화형 열전사 프린터장치에 있어서, 상기 프린트제어회로는 레이저를 발생하는 레이저 발생기; 소정 각도씩 회전하면서 상기 레이저 발생기에서 발생된 레이저를 반사시키는 다각 반사경; 상기 레이저 발생기에서 발생되어 상기 다각반사경을 통해 상기 프린터 드럼의 잉크리본에 흡수되는 레이저를 화상데이타의 계조별 발열데이타에 따라서 스위칭함으로써 해당하는 계조를 표현하도록 제어하는 레이저 제어부; 상기 다각 반사경의 회전각도에 따라서 상기 다각 반사경을 회전시키는 미러회전모터; 잉크리본이 상기 다각 반사경에서 반사된 레이저를 흡수하도록 투과시키는 동시에 상기 잉크리본과 페이퍼를 드럼에 압착시킴으로써 프린팅이 수행되도록 하는 글래스 슬릿; 상기 미러회전모터의 실제 회전속도를 검출하기 위한 회전속도센서; 및 상기 레이저 제어부로부터 화상데이타의 계조별 발열데이타에 따라서 설정되는 상기 미러회전모터의 회전속도와 상기 회전속도센서에 의해 검출된 회전속도를 비교하여 그 차이가 최소가 되도록 상기 미러회전모터를 제어하기 위한 미러모터 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대하여 상세히 설명하기로 한다.

제3a도는 본 발명에 적용된 열전사헤드 주변을 나타낸 정면도로서, 잉크리본, 페이퍼와 드럼의 구조는 제1도에 도시된 것과 동일하므로 참조부호를 생략하기로 한다.

제3a도에 있어서, 레이저를 발생하는 레이저발생기(2102)로 부터 레이저가 전사되어 중심축을 기준으로 1 라인의 1 계조 프린팅시 120°회전하는 삼각반사경(2104)에 도달하고, 삼각반사경(2104)에서 반사된 레이저는 다시 글래스 슬릿(glass slit;2105)를 투과하여 잉크리본에 흡수된다. 레이저를 흡수한 잉크리본은 열을 발생하게 되고, 이 열에 의해 염료가 승화되어 페이퍼에 흡착하게 된다.

제3a도를 측면도로 도시한 것이 제3b도이며 삼각반사경(2204)이 120°회전할 동안 레이저발생기(2202)에서 발생한 레이저는 삼각반사경(2204)에서 반사되어 제3b도의 좌측에서부터 우측까지 삼각형의 궤적을 그리며 글래스 슬릿(2205)을 통과하게 되며 삼각반사경(2204)이 360°1 회전을 할 경우에 3 계조분에 해당하는 프린팅을 수행하게 된다. 따라서 256 계조레벨에 해당하는 모든 화상데이타를 프린팅하기 위해서는 삼각반사경(2204)이 85와 1/3 회전하는 것이 요구된다.

제4도에 도시된 블럭도의 구성은, 입력되는 화상데이타를 1 프레임분씩 저장하는 이미지 프레임 메모리(404)와, 이미지 프레임 메모리(404)를 제어하는 프레임 메모리 제어부(402)와, 제3a,3b도에 도시된 바와 같은 구조를 갖는 프린터 드럼 슬릿(410)과, 프린터 드럼 슬릿(410)을 제어하는 메카니즘 제어부(411)와, 레이저를 발생하는 레이저 발생기(409)와, 레이저 발생기(409)에서 발생되어 다각반사경을 통해 프린터 드럼(410)의 잉크리본에 흡수되는 레이저를 화상데이타의 계조별 발열데이타에 따라서 스위칭함으로써 해당하는 계조를 표현하도록 제어하는 레이저 제어부(406)와, 다각 반사경의 회전각도에 따라서 다각 반사경을 회전시키는 미러회전모터(412)와, 미러회전모터(412)의 실제 회전속도를 검출하는 회전속도센서(417)와, 화상데이타의 계조별 발열데이타에 따라서 레이저 제어부로부터 공급되는 미러회전모터(412)의 회전속도와 회전속도센서(417)에 의해 검출된 회전속도를 비교하여 그 차이가 최소가 되도록 미러회전모터를 제어하는 미러모터 제어부(414)와 프레임 메모리 제어부(402), 레이저 제어부(406)와 메카니즘 제어부(411)를 제어하는 마이크로프로세서(401)로 이루어진다.

제4도에 도시된 구성에 따른 동작을 살펴보면, 이미지 프레임 메모리(404)에 저장되어 있는 1 프레임분의 화상데이타는 프레임 메모리 제어부(402)의 제어하에 1 라인씩 출력되어 레이저 제어부(406)에 전송된다.

레이저 제어부(406)에 전송된 1 라인분의 화상데이타는 256 계조로 나뉘어지고, 각 계조당 1 라인 화상데이타의 픽셀 수만큼 '0'과 '1'의 1 비트 데이타가 출력되고, 이 1 비트 데이타에 의해 레이저 발생기(409)가 온 혹은 오프상태로 스위칭된다. 이때 1 비트 데이타는 1 라인 화상데이타 픽셀 수만큼 256번 출력된다.

한편, 레이저 제어부(406)에서는 1 계조시간과 같은 주기를 갖는 동기신호를 발생하고, 이 동기신호는 삼각반사경(제3a도의 2104)을 회전시키는 모터(제3a도의 2101)의 회전속도를 제어하는 미러모터 제어부(414)에 전송된다.

미러모터 제어부(414)에서는 입력되는 동기신호에 동기되어 동기신호의 3 주기동안 미러회전모터(412)가 1 회전하도록 미러모터의 회전속도를 제어한다.

회전속도센서(417)에서는 미러회전모터(412)의 회전속도를 일정하게 유지하도록 하기 위해 미러회전모터(412)의 회전속도를 감지하여 미러모터 제어부(414)에 인가한다. 따라서 미러모터 제어부(414)는 미러회전모터(412)에 인가한 현재의 회전속도와 회전속도센서(417)에 의해 감지한 회전속도를 비교하여 그 차이가 '0'으로 되도록 현재의 회전속도를 재조정한다.

제5도는 제4도에 도시된 레이저 승화형 열전사 프린터장치에 있어서 레이저 발생기(409)에서 발생되는 레이저를 제어하기 위한 레이저 제어부(406)의 상세블럭도이다.

제5도에 도시된 블럭도의 구성은, 1 라인분의 화상데이타를 일시적으로 저장하는 이미지 라인 버퍼(504)와, 이미지 라인 버퍼(504)에 저장된 1 라인분의 화상데이타를 구성하는 픽셀수를 라인동기신호에 따라 주기적으로 반복 카운팅하여 독출하고, 캐리신호를 미러회전모터(412;제4도)의 동기신호로 출력하는 제1카운터(503)와, 제1카운터(503)가 픽셀수 만큼의 순차적인 카운팅을 1회 수행할 경우 발생된 클럭신호에 따라 계조별 발열 데이타값을 1씩 증가시키는 제2카운터(506)와, 이미지 라인 버퍼(504)로 부터 읽혀진 화상데이타값과 제2카운터(506)에서 출력되는 계조값을 비교하여 그 결과에 따라서 레이저 발생기(409;제4도)에서 발생한 레이저가 글래스 슬릿(410;제4도)에 도달하도록 스위칭하는 레이저 제어신호를 출력하는 비교기(509)로 이루어진다.

제5도에 도시된 구성에 따른 동작을 살펴보면, 우선 레이저 제어신호와 미러회전모터 동기신호를 발생하는 원리는 다음과 같다.

화상데이타가 저장된 이미지 프레임 메모리(404;제4도)로 부터 1 라인씩 출력되는 화상데이타 즉, 이미지 프레임 메모리 데이타는 이미지 라인 버퍼(504)에 저장된다.

이미지 라인 버퍼(504)에 저장된 1 라인분의 화상데이타는 1 라인 화상데이타의 픽셀수가 N이라고 할때, 그 출력값이 0에서부터 N-1까지 주기적으로 반복되는 제1카운터(503)에 의해 순차적으로 읽혀지고, 이미지 라인 버퍼(504)로 부터 읽혀진 데이타는 비교기(509)로 입력된다. 이때 제1카운터(503)의 출력값은 라인동기신호당 256번 반복된다. 따라서 이미지 라인 버퍼(504)는 제1카운터(503)에 의해 1 라인당 256번 읽혀지게 된다.

제1카운터(503)가 0에서부터 N-1까지의 순차적인 카운팅을 1회 수행하게 되면 하나의 클럭신호가 발생하고, 이 클럭신호는 제2카운터(506)에 입력되어 그 출력값을 1 증가시킨다. 여기서 제2카운터(506)의 출력값은 0에서부터 255까지 256 계조를 의미하는 값이 1 라인동안 발생한다. 제2카운터(506)의 출력값은 비교기(509)에 입력된다.

비교기(509)에서는 이미지 라인 버퍼(504)에서 출력되는 1 라인분의 화상데이타값과 제2카운터(506)에 출력되는 계조값을 비교하여 화상데이타값이 계조값보다 클 경우 비교기(509)의 출력인 레이저 제어신호를 '하이'논리상태로 하여 레이저 발생기(409)에서 발생한 레이저가 프린터드럼 슬릿(제4도의 410)에 도달하도록 스위칭한다.

즉, 비교기(509)에서는 이미지 라인 버퍼(504)에 저장된 1 라인분의 화상데이타를 읽어내어 제2카운터(506)에서 출력되는 계조값과 비교하여 레이저 제어신호로 출력하고, 라인동기신호에 동기되어 그 다음 계조값으로 제2카운터(506)의 출력이 증가되면, 증가한 계조값과 이미지 라인 버퍼(504)에 저장된 1 라인분의 화상데이타를 다시 비교하게 된다. 따라서 이미지 라인 버퍼(504)에 저장된 1 라인분의 화상데이타는 모두 256번 비교기(509)에 입력된다.

한편, 3 계조에 대한 비교가 완료될 때마다 삼각반사경은 1 회전하고, 레이저는 3번 좌에서 우로 주사가 된다. 이때 레이저는 레이저 제어신호에 의해 제어되어 온 혹은 오프로 스위칭된다.

본 발명에서 사용되는 삼각반사경은 반드시 삼각형이 아니더라도 상관없다. 단, 예를 들어 사각형의 경우에는 1 회전시 드럼상에 4번 주사가 되며 이때에는 4 계조가 비교된다. 그러므로 1 라인 프린팅시 256/4 회전이 된다.

한편, 제1카운터(503)에서 발생하는 캐리신호를 미러회전모터 동기 신호로 사용한다.

제5도에 도시한 레이저 제어부(406)의 동작 타이밍도 여기서는 1 라인에 해당하는 프린팅 동작 타이밍도가 제6a-6d도에 도시되어 있다. 여기서 제6a도는 라인동기신호, 제6b도는 제2카운터(506)의 출력신호, 제6c도는 미러회전모터 동기신호, 제6d도는 제1카운터(503)의 출력신호를 각각 나타낸다.

제5도에 도시된 레이저 제어부(406)를 제6a∼6d도와 함께 설명하면, 라인동기신호(제6a도)에 동기되어 제2카운터(506)는 제6b도에 도시된 바와 같이 1 라인당 256 값을 출력하고, 이와 동시에 같은 주기로 미러회전모터 동기신호(제6c도)를 발생한다. 제2카운터(506)가 0∼255 중의 하나의 값을 출력하는 시간동안 라인동기신호(제6a도)에 동기되어 제1카운터(503)는 제6d도에 도시된 바와 같이 0∼N-1까지의 N개의 값을 출력한다.

상술한 바와 같이 본 발명에 의한 열전사헤드 및 이를 이용한 레이저 승화형 열전사 프린터장치에서는 글래스 슬릿이 자체적으로 잉크리본의 염료를 승화시키기 위한 열에너지를 발생하는 것이 아니라, 레이저발생기로 부터 발생한 레이저를 투과시키며 잉크리본과 페이퍼를 드럼에 압착시키는 역할을 하므로 프린팅시 글래스 슬릿에 축열 현상이 일어나지 않을 뿐 아니라 프린팅화상에 열번짐 현상이 일어나지 않으므로 화질을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.

또한, 종래의 열전사헤드가 드럼에 가하는 압력 만큼 글래스 슬릿이 압력을 가할 필요가 없기 때문에 드럼 구동력을 줄일 수 있고, 이로 인해 기구적인 동작에 정확성을 가져올 수 있다.

또한, 축열현상이 발생하지 않으므로 승화형 염료의 승화특성에 열전사헤드의 발열특성이 따라 오지 못함으로 인한 프린팅 속도 한계를 극복할 수 있다.

Claims

신호입력원으로부터 화상신호를 유입하여 적,녹,청 신호로 변환하는 화상신호처리회로와, 상기 화상신호처리회로에서 신호처리된 신호를 라인 단위로 미리 설정된 계조값과 계조비교후 레이저에 의해 통전인자표현을 수행하는 프린트제어회로와, 프린터 드럼을 구비한 레이저 승화형 열전사 프린터장치에 있어서, 상기 프린트제어회로는 레이저를 발생하는 레이저 발생기; 소정 각도씩 회전하면서 상기 레이저 발생기에서 발생된 레이저를 반사시키는 다각 반사경; 상기 레이저 발생기에서 발생되어 상기 다각반사경을 통해 상기 프린터 드럼의 잉크리본에 흡수되는 레이저를 화상데이타의 계조별 발열데이타에 따라서 스위칭함으로써 해당하는 계조를 표현하도록 제어하는 레이저 제어부; 상기 다각 반사경의 회전각도에 따라서 상기 다각 반사경을 회전시키는 미러회전모터; 잉크리본이 상기 다각 반사경에서 반사된 레이저를 흡수하도록 투과시키는 동시에 상기 잉크리본과 페이퍼를 드럼에 압착시킴으로써 프린팅이 수행되도록 하는 글래스 슬릿; 상기 미러회전모터의 실제 회전속도를 검출하기 위한 회전속도센서; 및 상기 레이저 제어부로부터 화상데이타의 계조별 발열데이타에 따라서 설정되는 상기 미러회전모터의 회전속도와 상기 회전속도센서에 의해 검출된 회전속도를 비교하여 그 차이가 최소가 되도록 상기 미러회전모터를 제어하기 위한 미러모터 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 승화형 열전사 프린터장치.
제1항에 있어서, 상기 다각 반사경은 상기 반사경의 각을 N이라 한 경우, 중심축을 기준으로 1 라인 화상데이타의 1 계조 프린팅시 360°/ N 회전하는 것을 특징으로 하는 레이저 승화형 열전사 프린터장치.
제1항에 있어서, 상기 레이저 제어부는 1 라인분의 화상데이타를 일시적으로 저장하는 이미지 라인 버퍼; 상기 이미지 라인 버퍼에 저장된 1 라인분의 화상데이타를 구성하는 픽셀수를 라인동기신호에 따라 주기적으로 반복 카운팅하여 독출하고, 카운터출력값의 캐리신호를 상기 미러회전모터의 동기신호로 출력하는 제1카운터; 상기 제1카운터가 픽셀수 만큼의 순차적인 카운팅을 1회 수행할 경우 발생된 클럭신호에 따라 계조별 발열 데이타값을 1씩 증가시키는 제2카운터; 및 상기 이미지 라인 버퍼로부터 읽혀진 화상데이타값과 상기 제2카운터에서 출력되는 계조값을 비교하여 상기 화상데이타값이 계조값보다 클 경우 상기 레이저 발생기에서 발생한 레이저가 상기 글래스 슬릿에 도달하도록 스위칭하는 레이저 제어신호를 출력하는 비교기로 구성되는 것을 특징으로 하는 레이저 승화형 열전사 프린터장치.
제3항에 있어서, 상기 화상데이타의 픽셀수가 N이고, 256 계조값을 가질 경우, 상기 라인동기신호에 동기되어 상기 제2카운터가 1 라인당 256개의 값을 출력하고, 상기 제2카운터가 0∼255 중의 하나의 값을 출력하는 시간 동안 라인동기신호에 동기되어 상기 제1카운터가 0∼N-1까지의 N개의 값을 출력하는 것을 특징으로 하는 레이저 승화형 열전사 프린터장치.