KR100571936B1 - 인코더를 이용한 열전사헤드 제어방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 열전사방식의 화상형성장치에서 열전사헤드(Thermal print head)가 미디어에 열을 가하는 가열주기를 플라텐롤러(platen roller)에 부착된 인코더(encoder)의 출력신호에 동기화하고, 플라텐롤러의 직경 변화에 따라 가열주기를 조정하는 인코더를 이용한 열전사헤드의 제어방법 및 장치에 관한 것이다. 그 방법은 (a) 인코더를 이용하여 상기 플라텐롤러의 동작을 전기적 신호로 변환하는 단계; (b) 변환된 전기적 신호의 변화를 계수하는 단계; (c) 신호 변화의 개수가 소정의 가열주기가 되는 경우, 열전사헤드가 미디어에 열을 가하도록 제어하는 단계, 및 플라텐롤러의 직경 변화에 따라 상기 가열주기를 조정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, DC모터를 구동원으로 하여 화상형성장치를 동작시키는 경우 열전사헤드의 미디어를 가열하는 주기를 플라텐롤러에 부착된 인코더의 출력신호에 동기화하고, 플라텐롤러의 직경 변화에 따라 가열주기를 조정함으로써, 외부의 부하 변동 또는 플라텐롤러의 크기 변화에 의해 미디어 입력 속도가 변동되어도 정확한 인쇄 해상도를 제공할 수 있다.

Description

인코더를 이용한 열전사헤드 제어방법 및 장치{Method and apparatus for controlling thermal print head using encoder}

도 1은 플라텐롤러에 부착된 인코더를 구비하는 열전사방식 화상형성장치의 구성을 나타내는 사시도이다.

도 2는 본 발명에 따른 인코더를 이용한 열전사헤드의 제어장치의 구성을 나타내는 블록도이다.

도 3은 도 2의 가열주기조정부에 대한 실시예를 도시한 상세 블록도이다.

도 4는 본 발명에 따른 인코더를 이용한 열전사헤드의 제어방법을 나타내는 흐름도이다.

도 5는 도 4의 제어방법에 대한 실시예를 나타내는 상세 흐름도이다.

도 6은 구형파 형식의 인코더 출력 신호와 열전사헤드의 가열 시점간의 관계에 대한 실시예를 나타내는 그래프이다.

도 7은 정현파 형식의 인코더 출력 신호와 열전사헤드의 가열 시점간의 관계에 대한 실시예를 나타내는 그래프이다.

도 8은 플라텐롤러의 온도 변화에 따른 직경 변화를 나타내는 그래프이다.

도 9는 플라텐롤러의 직경 변화에 따라 열전사헤드의 가열주기를 조정하는 방법에 대한 실시예를 나타내는 흐름도이다.

본 발명은 열전사방식 화상형성장치의 열전사헤드 제어방법 및 장치에관한 것으로서, 특히 열전사헤드(Thermal print head)의 가열주기를 플라텐롤러에 부착된 인코더 출력신호에 동기화하여 열전사헤드를 제어하고, 플라텐롤러의 직경 변화에 따라 상기 가열주기를 조정하는 인코더를 이용한 열전사헤드 제어방법 및 장치에 관한 것이다.

열전사방식 화상형성장치는, 미디어에 접촉된 잉크리본에 열전사헤드로 열을 가하여 잉크를 미디어로 전사시켜 화상을 형성하거나 또는 열에 반응하여 소정의 색상을 발현시키는 잉크층이 형성된 미디어에 열전사헤드로 열을 가하여 화상을 형성하는 장치를 말하며, 상기 열전사헤드는 일정한 시간 주기에 따라 미디어에 열을 가한다.

상술된 바와 같이 열전사헤드가 미디어의 이송 속도에 관계없이 일정한 시간주기로 열을 가하여 인쇄를 하는 경우에는, 부하 변동이나 플라텐롤러의 직경 변화 등의 외부의 변화에 의해 미디어의 공급속도가 변동되는 경우에는 정확한 인쇄해상도를 유지할 수 없고, 미디어공급의 구동원인 모터 속도의 변동에 의해 인쇄 품질이 떨어지는 문제점을 가지고 있었다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 상기와 같은 문제점들을 해결하기 위해, 열전사헤드가 미디어에 열을 가하는 가열주기를 플라텐롤러에 부착된 인코더의 출력신호에 동기화하고, 플라텐롤러의 직경 변화에 따라 가열주기를 조정함으로써, 외부의 부하 변동에 의해 미디어 입력 속도가 변동되어도 정확한 인쇄 해상도를 제공할 수 있게 하는 인코더를 이용한 열전사헤드의 제어방법 및 장치를 제공하는 것이다.

상술한 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 의한 인코더를 이용한 열전사헤드의 제어방법은, (a) 인코더를 이용하여 상기 플라텐롤러의 동작을 전기적 신호로 변환하는 단계; (b) 상기 변환된 전기적 신호의 변화를 계수하는 단계; (c) 상기 (b)단계에서 계수한 신호 변화의 개수가 소정의 가열주기가 되는 경우, 상기 열전사헤드가 상기 미디어에 열을 가하도록 제어하는 단계 및 플라텐롤러의 직경 변화에 따라 상기 가열주기를 조정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, 상기 인코더를 이용한 열전사헤드의 제어방법은 상기 플라텐롤러의 직경 변화에 따라 상기 가열주기를 조정하는 단계를 더 포함한다. 상기 가열주기를 조정하는 단계는 상기 플라텐롤러의 온도 변화를 측정하는 단계; 상기 온도 변화에 따른 상기 플라텐롤러의 직경 변화를 계산하고, 상기 직경 변화로부터 미디어의 이송량 변화를 계산하는 단계; 및 상기 미디어의 이송량 변화를 이용하여 상기 가열주기를 조정하는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.

상술한 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명에 의한 인코더를 이용한 열전사헤드의 제어장치는, 플라텐롤러의 동작을 전기적인 신호로 변환하여 출력하는 인코더; 상기 인코더 출력 신호의 변화를 계수하여 상기 변화의 개수가 소정의 가열주기가 될 때마다, 상기 열전사헤드의 미디어 가열을 시작시키는 신호를 생성하여 출력하는 카운터부 및 플라텐롤러의 직경 변화에 따라 상기 카운터부의 가열주기를 조정하는 가열주기조정부를 포함한다.

삭제

바람직하게는, 상기 가열주기설정부는 상기 플라텐롤러의 온도 변화를 측정하는 온도측정부; 상기 온도 변화로부터 상기 플라텐롤러의 직경 변화를 계산하고, 상기 직경 변화로부터 미디어의 이송량 변화를 계산하는 이송량변화계산부; 및 상기 미디어의 이송량 변화를 이용하여 상기 카운터부의 가열주기를 조정하는 가열주기계산부를 포함한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 인코더를 이용한 열전사헤드와 모터의 제어방법 및 장치에 대해 상세히 설명한다.

도 1은 플라텐롤러에 부착된 인코더를 구비하는 열전사방식 화상형성장치의 구성을 사시도로 도시한 것으로서, 도시된 화상형성장치는 열전사헤드(100), 열전사헤드노즐(110), 플라텐롤러(120), 모터(130), 구동롤러(140), 종동롤러(150), 인코더(160), 미디어센서(170)를 포함하여 이루어진다.

상기 열전사헤드(100)는 일정한 가열주기를 가지고 미디어에 열을 가한다. 상기 열전사헤드노즐(110)은 인쇄에 필요한 잉크를 플라텐롤러(120)에 공급한다. 상기 플라텐롤러(120)는 미디어를 사이에 두고 상기 열전사헤드(100)와 대면되어 잉크가 흡착될 수 있도록 미디어를 지지하며, 미디어의 이송에 따라 회전한다.

상기 모터(130)는 인쇄될 미디어를 열전사헤드(100)로 공급하는 구동원이고, 상기 구동롤러(140)는 상기 모터(130)와 맞물려 회전하면서 미디어를 이송시킨다. 상기 종동롤러(150)는 미디어를 사이에 두고 상기 구동롤러(140)와 맞물려 회전되면서 미디어를 이송시킨다. 상기 인코더(160)는 상기 플라텐롤러(120)에 부착되어 상기 플라텐롤러(120)의 동작을 전기적인 신호로 변환하여 출력한다. 상기 미디어센서(170)는 인쇄될 미디어의 위치를 감지한다.

도 2는 본 발명에 따른 인코더를 이용한 열전사헤드 제어장치를 블록도로 도시한 것이다. 도 2에 도시된 제어장치는 플라텐롤러(200), 인코더(210), 카운터부(220), 열전사헤드(230), 가열주기조정부(240)를 포함하여 이루어진다. 도 2에 도시된 제어장치의 동작을 도 4에 도시된 흐름도와 결부시켜 설명하기로 한다.

상기 인코더(210)는 상기 플라텐롤러(200)에 부착되어 상기 플라텐롤러(200)의 동작을 전기적인 신호로 변환한다(400단계). 상기 카운터부(220)는 상기 인코더(210)의 출력 신호의 변화의 개수를 카운트(count)하고(410단계), 상기 인코더 출력 신호의 변화의 개수를 소정의 가열주기와 비교한다(420단계). 변화의 개수가 상기 가열주기에 도달 시마다, 상기 카운터부(220)는 열전사헤드(230)의 가열을 시작시키기 위한 히트신호(heat signal)를 출력하고, 상기 열전사헤드(230)는 상기 히트신호에 응답하여 미디어에 열을 가한다(430단계). 상기 카운터부(220)에서 계수하는 인코더 출력 신호의 변화는, 인코더 출력신호가 구형파인 경우 인코더 출력 신호의 상승에지, 하강에지 또는 일정한 값을 유지하는 부분일 수 있으며, 인코더 출력신호가 정현파인 경우에는 인코더 출력 신호의 최대값 또는 최소값이 되는 부 분일 수 있다.

상기 가열주기조정부(240)가 상기 플라텐롤러(200)의 직경 변화를 감지하여, 직경 변화에 따라 상기 카운터부(220)의 가열주기를 조정한다.

도 3은 도 2에 도시된 가열주기조정부(240)의 세부적인 구성을 나타낸 블록도이다. 도 3에 도시된 가열주기조정부는 온도측정부(300), 이송량변화계산부(310), 가열주기계산부(320)를 포함하여 이루어진다. 도 3에 도시된 가열주기조정부(240)의 동작을 도 9의 흐름도와 결부시켜 설명하기로 한다.

상기 온도측정부(300)는 플라텐롤러(200)의 온도 변화를 측정한다(900단계). 상기 플라텐롤러(200)의 온도를 측정하는 방법은, 플라텐롤러(200)에 온도측정이 가능한 장치(미도시)를 부착하여 온도를 측정하거나, 상기 플라텐롤러(200)와 대면되어 비슷한 온도를 가지는 열전사헤드(230)에 측정장치를 부착하여 온도를 측정하는 것이 바람직하다. 상기 플라텐롤러(200)의 온도 변화를 측정하는 방법은, 최초 인쇄 시 열전사헤드(230)의 가열라인마다 플라텐롤러(200)의 온도를 측정하여 저장장치(미도시)에 저장하고, 두 번째 이후 인쇄 시에는 가열라인마다 측정된 플라텐롤러(200)의 온도와 상기 저장장치에 저장된 해당 가열라인의 온도와 비교하여 변화를 측정하는 것이 바람직하다.

상기 이송량변화계산부(310)는 상기 온도측정부(300)에서 측정된 온도 변화로부터 플라텐롤러(200)의 직경 변화를 계산한다(910단계). 플라텐롤러(200)의 직경 변화는 상기 플라텐롤러(200)의 온도 변화에 미리 설정된 변화상수를 곱하여 계산할 수 있고, 상기 변화상수는 플라텐롤러(200)의 온도가 1°C 증가할 때 플라텐 롤러(200)의 직경 증가량을 미리 실험 등에 의해 측정하여 설정하는 것이 바람직하다.

상기 이송량변화계산부(310)는 상기 910단계에서 계산된 직경 변화에 л(파이)를 곱하여 미디어의 이송량 변화(D)를 계산한다(920단계).

상기 가열주기계산부(320)는 상기 920단계에서 계산된 이송량 변화(D)를 이용하여 열전사헤드(230)가 미디어에 열을 가하는 가열주기(T)를 조정한다(930단계). 조정방법은, 우선 가열라인 마다 상기 910단계 및 920단계를 반복하여 미디어의 이송량 변화(D)를 계산하고, 다음의 수학식 1과 같이 계산하여 가열주기보정값(??T)과 지연시간(delay time)을 구한다.

상기 수학식 1에서 %는 목을 구하는 연산자이며, mod는 나머지를 구하는 연산자이다.

상기 수학식 1에서 인코더해상도(Encoder resolution)는 상기 카운터부(220)에서 인코더(210) 출력신호의 변화를 계수하는 경우, 상기 변화의 개수가 1이 증가할 때 미디어가 이송되는 거리이다. 예를 들어, 인코더(210) 출력신호가 구형파이고, 상기 카운터부(220)에서 출력신호의 상승에지(rising edge)를 계수하는 경우, 상기 출력신호의 가장 가까운 두 상승에지 사이에 미디어가 이송될 수 있는 거리이다.

상기 수학식 1과 같이 계산하여 가열주기보정값(??T)과 지연시간(delay time)을 구하는 방법에 대해 예를 들어 설명하면, 미디어의 이송량 변화(D)가 0.0053mm 이고, Encoder resolution이 0.001mm, 미디어 이송속도가 1cm/sec인 경우, 가열주기보정값(??T)은 0.0053mm을 0.001mm로 나눈 후 몫만을 취한 값인 5가 된다. 또한, 지연시간(delay time)은 상기 나눈 값의 나머지인 0.0003mm을 미디어 이동속도 1cm/sec로 나눈 값인 30㎲가 된다.

가열주기보정값(??T)과 지연시간(delay time)이 계산되면, 미리 설정된 가열주기(T)에 상기 가열주기보정값(??T)을 더하여 가열주기를 조정하고, 상기 지연시간(delay time)도 가열주기에 더하여 미세하게 가열주기를 조정하는 것이 바람직하다.

상기한 방법에 의해 열전사헤드의 가열라인에서 플라텐롤러(200)의 온도를 측정하여 가열주기를 조정한 후, 상기 조정된 가열주기를 이용하여 다음 가열라인에서 열전사헤드(230)가 미디어에 열을 가하기 시작하는 시점을 설정하는 것이 바람직하다.

도 5는 도 4의 제어방법에 대한 실시예를 상세 흐름도로 도시한 것이다. 열전사헤드(230)가 미디어에 열을 가하는 가열주기(n)를 설정하고(500단계), 플라텐롤러(200)의 동작을 전기적인 신호로 변환한 인코더(210) 출력신호의 변화를 감지하여 인코더 출력 신호의 변화가 발생할 때마다 상기 n값을 1만큼씩 감소시킨다 (510단계).

n값이 0과 같은지 확인하고(520단계), n값이 0이 아닌 경우에는 n값이 0이 될 때까지 상기 510단계를 반복한다. n값이 0인 경우 상기 열전사헤드(230)가 미디어에 열을 가한다(530단계).

도 6은 구형파 형식의 인코더 출력 신호와 열전사헤드의 미디어 가열 시점간의 관계를 그래프로 도시한 것이다. 도시된 그래프는 열전사헤드(230)가 미디어에 열을 가하는 가열주기를 2로 설정하여, 카운터부(220)에서 계수한 인코더(210) 출력신호의 상승에지 개수가 2일 때마다 열전사헤드(230)가 미디어에 열을 가하도록 설정한 경우이다.

도 7은 정현파 형식의 인코더 출력 신호와 열전사헤드의 인쇄 시점간의 관계를 그래프로 도시한 것이다. 도시된 그래프는 열전사헤드(230)가 미디어에 열을 가하는 가열주기를 2로 설정하여, 카운터부(220)에서 계수한 인코더(210) 출력신호의 최대값 개수가 2일 때마다 열전사헤드(230)가 미디어에 열을 가하도록 설정한 경우이다.

도 8은 플라텐롤러의 온도 변화에 따른 직경 변화를 그래프로 도시한 것이다. 도 8에 도시된 그래프에 따르면, 온도가 10°C 증가할 때마다 플라텐롤러(200)의 직경은 0.018mm 증가하고, 그에 따라 미디어의 이송량은 0.056mm 증가하게 된다. 따라서, 플라텐롤러(200)의 온도 변화를 측정하면 미디어의 이송량변화를 계산할 수 있어, 상기 계산된 이송량변화를 이용하여 열전사헤드(230)가 미디어에 열을 가하는 시점을 미세하게 제어할 수 있다.

이상 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세히 기술하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에 있어서 통상의 지식을 가진 사람이라면, 첨부된 청구범위에 정의된 본 발명의 정신 및 범위에 벗어나지 않으면서 본 발명을 여러 가지로 변형 또는 변경하여 실시할 수 있음을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 앞으로의 실시예들의 변경은 본 발명의 기술을 벗어날 수 없을 것이다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 의한 인코더를 이용한 열전사헤드 제어방법 및 장치에 의하면, DC모터를 구동원으로 하여 화상형성장치를 동작시키는 경우 열전사헤드의 미디어를 가열하는 주기를 플라텐롤러에 부착된 인코더의 출력신호에 동기화하고, 플라텐롤러의 직경 변화에 따라 가열주기를 조정함으로써, 외부의 부하 변동 또는 플라텐롤러의 크기 변화에 의해 미디어 입력 속도가 변동되어도 정확한 인쇄 해상도를 제공할 수 있다.

Claims (6)

1. 미디어에 열을 가하여 인쇄하는 열전사헤드와 상기 열전사헤드와 대면되어 상기 미디어를 지지하는 플라텐롤러를 포함하는 화상형성장치의 열전사헤드를 제어하는 방법에 있어서,

   (a) 인코더를 이용하여 상기 플라텐롤러의 동작을 전기적 신호로 변환하는 단계;

   (b) 상기 변환된 전기적 신호의 변화를 계수하는 단계;

   (c) 상기 (b)단계에서 계수한 신호 변화의 개수가 소정의 가열주기가 되는 경우, 상기 열전사헤드가 상기 미디어에 열을 가하도록 제어하는 단계; 및

   (d) 상기 플라텐롤러의 직경 변화에 따라 상기 가열주기를 조정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 열전사헤드 제어방법.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서, 상기 가열주기를 조정하는 단계는

   상기 플라텐롤러의 온도 변화를 측정하는 단계;

   상기 온도 변화에 따른 상기 플라텐롤러의 직경 변화를 계산하고, 상기 직경 변화로부터 미디어의 이송량 변화를 계산하는 단계; 및

   상기 미디어의 이송량 변화를 이용하여 상기 가열주기를 조정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 열전사헤드 제어방법.
4. 미디어에 열을 가하여 인쇄하는 열전사헤드와 상기 열전사헤드와 대면되어 상기 미디어를 지지하는 플라텐롤러를 포함하는 화상형성장치의 열전사헤드를 제어하는 장치에 있어서,

   상기 플라텐롤러의 동작을 전기적인 신호로 변환하여 출력하는 인코더;

   상기 인코더 출력 신호의 변화를 계수하여 상기 변화의 개수가 소정의 가열주기가 될 때마다, 상기 열전사헤드의 미디어 가열을 시작시키는 신호를 생성하여 출력하는 카운터부; 및

   상기 플라텐롤러의 직경 변화에 따라 상기 카운터부의 가열주기를 조정하는 가열주기조정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 열전사헤드 제어장치.
5. 삭제
6. 제4항에 있어서, 상기 가열주기조정부는

   상기 플라텐롤러의 온도 변화를 측정하는 온도측정부;

   상기 온도 변화로부터 상기 플라텐롤러의 직경 변화를 계산하고, 상기 직경 변화로부터 미디어의 이송량 변화를 계산하는 이송량변화계산부; 및

   상기 미디어의 이송량 변화를 이용하여 상기 카운터부의 가열주기를 조정하는 가열주기계산부를 포함하는 것을 특징으로 하는 열전사헤드 제어장치.

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