KR100386004B1 - 서멀프린터의 용지반송용 스테핑모터의 구동방법 - Google Patents

Abstract

라인식 서멀프린터의 동적분할인쇄시에 있어서의 용지반송용 스테핑모터의 토크과잉을 억제함과 동시에, 소음의 저하 및 에너지 절감을 실현할 수 있는 반송용 스테핑모터의 구동방법을 제공하기 위해, 발열소자로의 분할통전에 대응하여 구동되는 용지반송용 스테핑모터 (7) 로의 구동신호가 액티브기간일 때에, 그 액티브펄스를 세분화하도록 하였다.

Description

서멀프린터의 용지반송용 스테핑모터의 구동방법{METHOD OF DRIVING STEPPING MOTOR FOR FEEDING PAPER OF THERMAL PRINTER}

본 발명은 서멀프린터의 용지 반송용 스테핑모터의 구동방법에 관련된 것으로, 특히 원하는 화상을 기록하는데 있어서 각 라인마다 나누어 기록을 하는 경우에, 각 라인에서 동시에 통전하는 발열소자의 수가 소정수 이하가 되도록 분할통전하여 기록을 실행하는, 소위 동적분할기록을 실행하는 경우에서의 서멀프린터의 용지반송용 스테핑모터의 구동방법에 관한 것이다.

종래부터, 스테핑모터는 모터의 회전각이나 회전속도가 입력펄스수나 입력펄스속도에 비례하여 정해짐과 동시에, 기동·정지특성이 매우 좋고, 또 응답성과 출력이 높은 것 등의 특성을 갖는 점에서, 프린터의 캐리지를 구동하는 캐리지모터나 기록지를 반송하는 용지반송용 모터로서 사용되고 있다.

그와 같은 스테핑모터를 기록지의 반송용 스테핑모터로서 사용하는 일례로서 라인타입의 서멀프린터에 대하여 설명한다. 라인타입의 서멀프린터에는, 1 쌍의 사이드프레임 사이에 장척상(長尺狀)의 플래튼롤러가 회전하기 자유롭게 지지되어 있고, 이 플래튼롤러에 대하여 접착 이탈이 자유로운 라인서멀헤드가 지지레버에 의해 프린터본체에 지지되어 있다. 상기 라인서멀헤드에는, 배면측에 압접(壓接)용의 헤드압접스프링이 장착되어 있다. 또, 상기 라인서멀헤드에는, 길이방향으로 발열소자가 정렬배치되어 있고, 각 발열소자에는 기록데이터에 의거하여 각 발열소자로의 통전을 선택적으로 제어하는 통전제어부가 전기적으로 접속되어 있다.

또, 프린터본체에는 반송용 스테핑모터가 탑재되어 있고, 이 반송용 스테핑모터의 구동축에는, 전달기어군을 통하여 반송롤러가 연결되어 있고, 탑재 트레이로부터 감열기록지 (서멀지) 를 떼어내어, 상기 플래튼롤러와 라인서멀헤드의 사이에 공급하도록 되어 있다. 또, 상기 반송용 스테핑모터에는 모터드라이버를 통하여 반송제어부가 접속되어 있다.

이와 같은 구성을 갖는 라인타입의 서멀프린터에 의해 기록을 실행하는 경우에는, 먼저 반송용 스테핑모터를 구동시켜 반송롤러를 회전시킴으로써 탑재트레이로부터 서멀지를 1 장씩 반송하여, 플래튼롤러와 라인서멀헤드 사이에 공급한다. 서멀지가 기록개시위치까지 반송되면, 그 서멀지 및 잉크리본을 통하여 라인서멀헤드가 플래튼롤러에 압접하고, 기록데이터에 의거하여 통전제어부가 각 발열소자를 선택적으로 통전하여, 서멀지가 발색(發色)된다. 그리고, 제 1 라인의 기록이 종료하면, 상기 반송용 스테핑모터를 구동하여, 다음의 제 2 라인의 기록을 기록데이터에 의거하여 개시한다. 이와 같이 하여 최종라인까지의 기록이 종료한다.

여기서, 상기 통전제어부에 의한 라인서멀헤드의 각 발열소자로의 통전제어에 대하여 설명하면, 종래부터 각 발열소자로 통전하는 경우에는, 도 7 에 나타낸 바와 같이 소비전력을 억제하는 목적으로, 1 라인으로 동시에 통전시키는 발열소자의 수를 소정수 이하로 되도록 임의로 분할하여 통전시키도록 제어하는, 소위 동적분할기록이 실행되었다.

이와 같은 동적분할기록에 의하면, 한번에 공급해야하는 전력량을 억제할 수 있고, 또한 정분할수로 분할하는 것이 아니라 각 라인마다 기록에 필요한 통전되는 발열소자의 수를 구하여, 각각 최적한 분할수로 분할하도록 되어 있었기 때문에, 기록속도도 너무 늦어지는 일은 없었다.

그러나, 종래의 서멀프린터의 용지반송용 스테핑모터의 구동방법에 있어서는, 각 라인마다 통전분할수를 설정하기 위해 각 라인에 의해 통전분할수가 다른 일도 많지만, 그 분할수에 관계없이 일정전압의 액티브펄스를 부여하여 반송용 스테핑모터를 구동하였다. 따라서, 분할수가 큰 라인에서는, 토크가 과잉으로 되어 소음이 발생한다는 문제가 있었다.

다시말하면, 분할수가 커지면 커질수록, 1 라인의 기록에 필요한 통전시간이 길어져, 그만큼 반송용 스테핑모터를 제어하는 구동선에는, 각 상에 대응한 액티브한 로우/하이의 출력이 장시간에 걸쳐 부여된다. 따라서, 회전관성력을 억제하는 힘이 작용하여, 소음이 발생하였다.

본 발명은, 이와 같은 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 동적분할인쇄시에서의 반송용 스테핑모터의 토크과잉을 억제함과 동시에, 소음의 저하 및 에너지절감을 실현할 수 있는 반송용 스테핑모터의 구동방법을 제공하는 것을 목적으로 하고 있다.

도 1 은 본 발명의 용지반송용 스테핑모터의 구동방법을 실행하는 라인프린터의 일실시예를 나타내는 평면도.

도 2 는 용지반송용 스테핑모터의 구조를 설명하기 위한 원리도.

도 3 은 도 1 에 나타낸 라인프린터에 있어서의 인쇄제어 및 기록지의 반송제어에 관한 블록도.

도 4 는 액티브펄스를 소정의 듀티비 및 펄스폭으로 세분화한 상태를 나타낸 펄스파형.

도 5 는 본 실시형태에 있어서의 기록데이터의 전개절차를 나타낸 흐름도.

도 6 은 본 실시형태에 있어서의 기록제어의 절차를 나타낸 흐름도.

도 7 은 종래의 용지반송용 스테핑모터의 구동방법에 있어서 액티브펄스를 동적분할한 경우를 나타낸 펄스파형.

※도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명※

1 : 라인서멀프린터 2 : 프린터본체

4 : 플래튼롤러 5 : 라인서멀헤드

7 : 용지반송용 스테핑모터

9 : 제 1 (A), 제 2 (B), 제 3 (C) 및 제 4 (D) 의 자극 (상)

10 : 고정자 11 : 회전자

14 : CPU 15 : RAM

15a : 화상기록데이터 16 : ROM

16a : 기록제어프로그램 16b : 온·오프타이밍테이블

본 발명에 관련되는 서멀프린터의 용지반송용 스테핑모터의 구동방법의 특징은, 발열소자로의 분할통전에 대응하여 구동되는 반송용 스테핑모터로의 구동신호가 액티브기간일 때에, 그 액티브펄스를 세분화하도록 한 점에 있다.

또, 본 발명의 서멀프린터의 용지반송용 스테핑모터의 구동방법의 다른 특징은, 청구항 1 에 있어서, 상기 발열소자로의 분할통전의 분할수가 2 이상인 경우에, 상기 액티브펄스를 세분화하도록 한 점에 있다.

또한, 본 발명에 관련되는 서멀프린터의 용지반송용 스테핑모터의 구동방법의 다른 특징은, 상기 액티브펄스를, 분할수에 대응한 소정의 듀티비 및 펄스폭으로 세분화하도록 한 점에 있다, 그리고, 이로써, 액티브펄스가 분할수에 대응한 소정의 듀티비 및 펄스폭으로 세분화되기 때문에, 최적하고 원활하게 토크과잉을 억제하여, 소음의 저하 및 에너지 절감을 실현할 수 있다.

(실시예)

이하, 본 발명에 관련되는 서멀프린터의 용지반송용 스테핑모터의 구동방법의 실시형태에 대하여 도면을 사용하여 설명한다.

본 발명의 서멀프린터의 용지반송용 스테핑모터의 구동방법은, 동적분할기록을 실행하는 경우에, 각 발열소자로의 분할통전에 대응하여 구동되는 용지반송용 스테핑모터 (7) 로의 구동신호가 액티브기간일 때에, 액티브펄스를 세분화하는 것에 특징을 갖고 있다. 여기에서, 동적분할기록이란, 각 색의 1 라인분의 기록에 필요한 통전하는 발열소자의 수를 구하여, 한번에 통전되는 발열소자의 수가 소정수 이하로 되도록 분할통전을 실행하여 기록하는 것을 말한다. 통전하는 발열소자의 수는, 예컨대, 기록데이터에 의거하여 구하도록 되어 있다.

도 1 은, 본 발명의 용지반송용 스테핑모터 (7) 의 구동방법을 실행하는 라인타입의 서멀프린터 (1) 의 일례를 나타낸 것이다. 이 라인타입의 서멀프린터 (1) 에는, 프린터본체 (2) 의 측면위치에 1 쌍의 사이드프레임 (3, 3) 이 장착되어 있고, 이들의 사이드프레임 (3, 3) 사이에는 장척상의 플래튼롤러 (4) 가 회전이 자유롭게 지지되어 있다. 상기 프린터본체 (2) 에는, 발열소자가 정렬배치된 라인서멀헤드 (5) 가 상기 플래튼롤러 (4) 에 대하여 접착 이탈이 자유롭게 지지되어 있다. 상기 라인서멀헤드 (5) 에는, 배면측에 압접력을 부여하기 위한 복수의 헤드압접스피링 (6) 이 장착되어 있다.

또, 프린터본체 (2) 에는, 용지반송용 스테핑모터 (7) 가 탑재되어 있고, 이 용지반송용 스테핑모터 (7) 의 구동축 (7a) 에는, 전달기어군 (8) 을 통하여 도시하지 않은 반송롤러가 연결되어 있고, 탑재트레이로부터 서멀지 (모두 도시생략) 를 꺼내, 상기 플래튼롤러 (4) 와 라인서멀헤드 (5) 사이에 공급하도록 되어 있다.

또, 본 실시형태에서 사용되는 용지반송용 스테핑모터 (7) 는 일례로서 바이폴라 4상 모터를 사용하고 있고, 도 2 에 나타낸 바와 같이 90 도 간격으로 배치된 제 1 (A), 제 2 (B), 제 3 (C) 및 제 4 (D) 의 자극 (상) 을 갖는 고정자 (10) 와, N 극과 S 극을 180 도 간격으로 갖는 회전이 자유로운 영구자석으로 이루어지는 회전자를 구비하고 있고, 이 회전자에 도시하지 않은 출력축이 연결되어 있다. 또, 제 1 (A) 및 제 3 (C) 의 자극에는 제 1 코일 (12) 이 감기고, 제 2 (B) 및 제 4 (D) 의 자극에는 제 2 코일 (13) 이 감겨 있다.

이와 같은 스테핑모터 (1) 를 회전구동하기 위해, 고정자 (10) 의 각 상의 코일 (12, 13) 에 구동신호인 여자전류 (상전류) 를 흘려보내면, 이 전류에 의해 자계가 발생하여, 고정자 (10) 와 회전자 (11) 의 사이에 흡인 또는 반발하는 전자력이 발생한다. 이 상전류를 순차적으로 전환함으로써, 고정자 (10) 와 회전자 (11) 의 사이의 전자력이 바뀌어, 회전자 (11) 를 움직이는 토크로 된다.

또, 본 실시형태에서의 서멀지의 반송제어 및 라인서멀헤드 (5) 의 기록제어는, 도 3 의 블록도에 나타낸 바와 같이, CPU (14) 가 RAM (15) 또는 ROM (16) 에 기억되어 있는 화상기록데이터 (15a) 및 기록제어프로그램 (16a) 에 의거하여 실행된다. 즉, 상기 RAM (15) 에는, 컴퓨터본체로부터 송신된 화상기록데이터 (15a) 가 기억되어 있다. 또, 상기 ROM (16) 에는, 화상기록데이터 (15a) 에 의거하여 동적분할수를 산출하는 등의 기록제어프로그램 (16a) 이 기억되어 있음과 동시에, 액티브펄스의 분할수를 기준으로 하는 반송용 스테핑모터 (7) 의 온·오프타이밍테이블 (16b) 이 기억되어 있다.

이러한 온·오프타이밍테이블 (16b) 은 도 4 에 나타낸 바와 같이, 분할수에 따라 액티브펄스를 세분화하는 듀티비나 펄스폭이 미리 설정되어 있고, 분할수를 조회함으로써 순시에 액티브펄스를 소정의 세분화상태로 부여하도록 되어 있다. 여기서, 듀티비란 하이와 로우의 통전펄스사이클, 소위 듀티사이클에 있어서, 하이인 통전시간의 비율을 의미한다. 따라서, 본 실시형태에서는 액티브펄스를 세분화하는 경우에, 그 듀티비와 하이 및 로우의 펄스폭을 설정하도록 되어 있다.

다음으로, 본 실시형태의 용지반송용 스테핑모터 (7) 의 구동방법에 대하여, 도 5 및 도 6 의 흐름도를 참조하면서 설명한다.

도 5 에는, 본 실시형태의 화상기록데이터 (15a) 의 전개절차가 나타나 있고, 스텝 ST1 에 있어서, RAM (15) 에 기억되어 있는 화상기록데이터 (15a) 에 의거하여 1 라인의 통전하는 발열소자수를 세어 X 에 대입한다. 이어서 스텝 ST2 로 진행하여, 미리 정해져 있는 최대 동시 발열소자수 (Y) 에 의해 상기 X 를 나눈 값을 Z 로 하고, 완전히 나눠지지 않는 나머지를 p 로 한다. 그리고, 스텝 ST3 에 있어서 Z＋p 를 분할수로서 N 으로 설정하고, 스텝 ST4 로 진행하여 1 라인분의 화상기록데이터 (15a) 를 N 라인데이터로 분할하여, 이 분할수 (N) 과 함께 기록버퍼 (17) 에 보존하여, 화상기록데이터 (15a) 의 전개를 종료한다.

이어서, 도 6 에 나타낸 바와 같이 기록제어절차에서는, 스텝 ST11 에 있어서, 기록버퍼 (17) 에 보존되어 있는 분할수 (N) 를 꺼내, 스텝 ST12 로 진행하고, ROM (16) 에 기억되어 있는, 분할수 (N) 를 키로 하는 용지반송용 스테핑모터 (7) 의 온·오프타이밍테이블 (16b) 에 분할수 (N) 를 조회하여, 당해 N 분할시의 액티브펄스에서의 세분화상태, 즉, 온시간 (Ton) 과 오프시간 (Toff) 를 취득한다.

그 후, 스텝 ST13 으로 진행하여 화상기록데이터 (15a) 를 라인서멀헤드 (5) 에 전송하고 통전을 개시한다. 이 때, 스텝 ST14 에 있어서 용지반송용 스테핑모터 (7) 를 Ton의 시간동안 온(ON)함과 동시에 Toff의 시간동안 오프(OFF)하는 사이클을 상기 반송용 스테핑모터 (7) 가 스텝회전할 때까지 연속적으로 실행한다. 이것에 의해, 제 1 색째의 1 행분의 기록이 종료한다.

이와 같은 본 실시형태의 용지반송용 스테핑모터 (7) 의 구동방법에 의하면, 용지반송용 스테핑모터 (7) 에 통전하는 액티브펄스를 동적분할수에 대응한 소정의 듀티비 및 펄스폭으로 세분화하도록 하였기 때문에, 최적으로 원활하게 모터로의 통전시간을 짧게 할 수 있어, 토크과잉을 억제하여 소음의 저하 및 에너지 절감을 실현할 수 있다.

또한, 본 실시형태에서는 액티브펄스를 세분화할 때 그 분할수에 대응한 듀티비 및 펄스폭을 구하는 경우, 온·오프타이밍테이블 (16b) 을 사용하여 정형적으로 구하도록 하여 신속하게 처리하도록 하고 있는데, 연산식 등에 의해 구하도록 하여도 된다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 용지반송용 스테핑모터에 통전하는 액티브펄스를 세분화하도록 하였기 때문에, 모터로의 통전시간을 짧게 할 수 있어, 토크과잉을 억제하고 소음의 저하 및 에너지 절감을 실현할 수 있다.

또, 본 발명에 의하면 액티브펄스가 분할수에 대응한 소정의 듀티비 및 펄스폭으로 더욱 세분화되기 때문에, 최적하고 원할하게 토크과잉을 억제하여 소음의 저하 및 에너지 절감을 실현할 수 있다.

Claims (3)

1. 각 색의 1 라인분의 기록에 필요한 통전하는 발열소자의 수를 구하고, 동시에 통전되는 발열소자의 수가 소정수 이하로 되도록 분할통전을 실행하는 경우에서의 기록지의 반송용 스테핑모터의 구동방법으로,

   상기 발열소자로의 분할통전에 대응하여 구동되는 반송용 스테핑모터로의 구동신호가 액티브기간일 때, 그 액티브펄스를 세분화하도록 한 것을 특징으로 하는 서멀프린터의 용지반송용 스테핑모터의 구동방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   상기 발열소자로의 분할통전의 분할수가 2 이상인 경우에, 상기 액티브펄스를 세분화하도록 한 것을 특징으로 하는 서멀프린터의 용지반송용 스테핑모터의 구동방법.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 액티브펄스를 분할수에 대응한 소정의 듀티비 및 펄스폭으로 세분화하도록 한 것을 특징으로 하는 서멀프린터의 용지반송용 스테핑모터의 구동방법.