KR100929751B1 - 감열성 점착 시트용 열 활성화 장치를 가지는 서멀 프린터 - Google Patents
감열성 점착 시트용 열 활성화 장치를 가지는 서멀 프린터 Download PDFInfo
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Abstract
비교적 적은 허용 가능 전력으로, 인쇄 서멀 헤드와 열 활성화 서멀 헤드를 병행하여 구동시킬 수 있어, 라벨 등의 발행을 완료하기까지의 시간을 단축할 수 있는 감열성 점착 시트용 열 활성화 장치를 가지는 서멀 프린터를 제공한다.
인쇄 서멀 헤드(10)의 구동에 요하는 제1 소비 전력과 열 활성화 장치의 활성화 서멀 헤드(40)의 구동에 요하는 제2 소비 전력을 추정하는 소비 전력 추정 수단(마이크로컴퓨터(M) 및 소정 프로그램)과, 이 소비 전력 추정 수단에 의해서 추정된 제1 소비 전력과 제2 소비 전력에 따라서, 허용 전력 범위 내에서 인쇄 서멀 헤드에 공급가능한 제1 전력과, 활성화 서멀 헤드에 공급가능한 제2 전력을 설정하는 공급 전력 설정 수단(마이크로컴퓨터(M) 및 소정 프로그램)과, 이 공급 전력 설정 수단으로 설정된 제1 전력 및 제2 전력에 따라서 인쇄 서멀 헤드 및 활성화 서멀 헤드를 통전하는 통전 제어 수단(마이크로컴퓨터(M) 및 소정 프로그램)이 제공된다.
Description
도 1은 본 발명에 따른 서멀 프린터의 구성을 도시하는 개략도이다.
도 2는 본 발명에 따른 서멀 프린터의 제어계의 개략 구성을 도시하는 블록도이다.
도 3은 서멀 헤드 구동 처리(1)의 과정을 도시하는 흐름도이다.
도 4는 서멀 헤드 구동 처리(2)의 과정을 도시하는 흐름도이다.
도 5는 열 활성화 모드 선택 유닛으로 선택가능한 열 활성화 범위의 예를 도시하는 설명도이다.
도 6은 종래의 서멀 프린터의 구성을 도시하는 개략도이다.
도 7은 감열성 점착 시트의 구성예를 도시하는 단면도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
P1 : 서멀 프린터 유닛 10 : 인쇄 서멀 헤드
11 : 인쇄 압반 롤러 C1 : 커터 유닛
20 : 가동 블레이드 21 : 고정 블레이드
A 1 : 열 활성화 유닛 30 : 삽입 롤러
31 : 배출 롤러 40 : 열 활성화 서멀 헤드
41 : 열 활성화 압반 롤러 50 : 스크레이퍼
K : 감열성 점착제층 M : 마이크로컴퓨터
500,600 : 펄스 모터 700 : 인쇄 데이터 생성 장치
KB : 키보드 B : 배터리(전원)
DA1 : 인쇄 데이터
DA2 : 열 활성화 서멀 헤드의 제어 데이터
501 : 인쇄 데이터 전송부 502 : 인쇄 서멀 헤드 통전 제어부
601 : 열 활성화 서멀 헤드 통전 제어부
800 : 열 활성화 모드 선택 장치 R : 감열성 점착 시트
1500 : 베이스 페이퍼 1501: 서멀 코팅층
1502 : 유색 인쇄층
본 발명은 통상시에는 비점착성을 발현하고, 가열에 의하여 점착성을 발현하는 감열성 점착제층을 시트 형상 기판의 일측 상에 가지는 감열성 점착 시트용 열 활성화 장치를 포함하는 서멀 프린터에 관한 것이고, 특히 한정된 허용 전력에 의해 인쇄 서멀 헤드 및 활성화 서멀 헤드를 효율적으로 구동시킬 수 있는 기술에 관한 것이다.
최근, 소위 라이너리스(linerless) 라벨의 일종으로서 감열성 점착 시트(감 열성 점착 라벨)는, 예컨대 식품의 POS 라벨, 물류/배송 라벨, 의료용 라벨, 수화물 태그, 및 병과 캔류의 표시 라벨의 부착 등 폭넓은 분야에서 사용되어 왔다. 이 감열성 점착 라벨은, 시트 형상 기판(예컨대, 베이스 페이퍼)의 이면 상에 통상시에는 비점착성을 발현하고, 가열에 의해 점착성을 발현하는 감열성 점착제층이 형성되고, 인쇄 가능면이 전면 상에 형성되도록 구성된다.
상기 감열성 점착제는 열가소성 수지, 고체 가소제 등을 주 성분으로 가지며, 통상시에는 비점착성을 발현하나, 열 활성화 장치에 의해서 가열되면 활성화되어 점착성을 발현한다. 통상, 활성화 온도는 50℃ 내지 150℃이고, 이 온도 범위에서 감열성 점착제 중의 고체 가소제가 용융하여, 열가소성 수지에 점착성을 부여한다. 용융된 고체 가소제는 과냉각 상태를 통과하여 서서히 결정화되고, 따라서 점착성은 고정된 시간 동안 유지된다. 이 점착성을 유지하는 동안, 유리병 등의 대상물에 부착되는 방식으로 부착 라벨이 사용된다.
또, 감열성 점착 라벨의 인쇄가능면은, 예컨대 감열성 발색층으로 구성되고, 일반적인 서멀 헤드를 가지는 서멀 프린터로 소망의 문자나 화상이 인쇄되고, 그 후 상기 열 활성화 장치에 의해서 감열성 점착제층이 활성화된다.
또한, 상기 서멀 프린터 내에 상기 열 활성화 장치를 탑재하여, 감열성 점착 라벨에의 감열 인쇄와 감열성 점착제층의 활성화를 연속하여 수행할 수 있도록 한 프린터가 개발되고 있다.
이러한 프린터는, 예컨대 도 6에 도시된 구성을 가진다.
도 6에서, 도면 부호 P2는 서멀 프린터 유닛, 도면 부호 C2는 커터 유닛, 도 면 부호 A2는 열 활성화 유닛, 도면 부호 R은 롤 형상에 권회된 감열성 점착 라벨을 도시한다.
서멀 프린터 유닛(P2)은, 인쇄 서멀 헤드(100)와, 이 인쇄 서멀 헤드(100)와 압접(壓接)되는 압반 롤러(101)와, 압반 롤러(101)를 회전시키기 위한, 도시되지 않은 구동계(예컨대, 전동 모터와 기어 트레인 등)를 포함한다.
도 6에서, 압반 롤러(101)가 D1 방향(시계방향)으로 회전되어 감열성 점착 라벨(R)을 끌어내고, 끌어낸 감열성 점착 라벨(R)에 서멀 인쇄를 행한 후, D2 방향(오른쪽)으로 반출된다. 압반 롤러(101)는, 도시되지 않은 가압 수단(예컨대, 코일 스프링, 판 스프링 등)을 포함하여, 그 탄원력에 의하여 압반 롤러(101)의 표면이 서멀 헤드(100)와 압접된다.
감열성 점착 라벨(R)은, 예컨대 도 7에 도시되는 바와 같이 구성된다.
보다 구체적으로는, 라벨 기판으로서 기능하는 베이스 페이퍼(1500)의 일측(도 7에서 표면)에, 인쇄가능면을 형성하는 감열성 발색층으로서의 서멀 코팅층(1501)을 가지고, 그 위에 가격 프레임, 단위 등의 문자, 패턴 등이 인쇄된 유색 인쇄층(1502)이 형성된다. 베이스 페이퍼(1500)의 타측(도 7에서 이면)은 열가소성 수지, 고체 가소제 등을 주 성분으로 하는 감열성 점착제로 도포된 감열성 점착제층(K)을 가진다.
그리고, 인쇄 제어기(미도시)로부터의 인쇄 신호에 기초하여 인쇄 서멀 헤드(100) 및 압반 롤러(101)가 동작함으로써, 감열성 점착 라벨(R)의 서멀 코팅층(1501) 상에 소망의 인쇄를 할 수 있다.
커터 유닛(C2)은 서멀 프린터 유닛(P2)으로 서멀 인쇄가 행해진 감열성 점착 라벨(R)을 적절한 길이로 절단하기 위한 것으로, 전동 모터 등의 주 구동(미도시)에 의해서 작동되는 가동 블레이드(200), 고정 블레이드(201) 등을 포함한다. 가동 블레이드(200)는 제어기(미도시)의 제어에 의해 소정의 타이밍으로 구동된다.
열 활성화 유닛(A2)은, 예컨대 주 구동(미도시)에 의하여 회전되고, 절단된 감열성 점착 라벨(R)의 삽입, 배출을 위한 삽입 롤러(300)와 배출 롤러(301)를 포함하고, 그 삽입 롤러(300)와 배출 롤러(301)의 사이에, 열 활성화 서멀 헤드(400)와 이 열 활성화 서멀 헤드(400)와 압접되는 압반 롤러(401)가 배치되어 있다. 압반 롤러(401)는 도시되지 않은 구동계(전동 모터와 기어 트레인 등)를 포함하고, 압반 롤러(401)는 D4 방향(도 6에서 반시계 방향)으로 회전되고, D3 방향 및 D5 방향으로 각각 회전하는 삽입 롤러(300) 및 배출 롤러(301)에 의해서 감열성 점착 라벨(R)을 D6 방향(도 6에서 오른쪽)으로 반송한다. 압반 롤러(401)는, 도시되지 않은 가압 수단(코일 스프링과 판 스프링 등)을 포함하여, 그 탄원력에 의해 압반 롤러(401)의 표면이 열 활성화 서멀 헤드(400)와 압접된다.
도면 부호 S는 감열성 점착 라벨(R)의 배출을 검출하는 배출 검출 센서를 나타낸다. 이 배출 검출 센서(S)에 의한 감열성 점착 라벨(R)의 배출의 검출에 따라서, 후속의 감열성 점착 라벨(R)의 인쇄, 반송 및 열 활성이 수행된다.
열 활성화 서멀 헤드(400) 및 압반 롤러(401)는 제어기(미도시)에 의하여 소정의 타이밍으로 가동되어, 열 활성화 서멀 헤드(400)로부터 인가되는 열에 의해 감열성 점착 라벨(R)의 감열성 점착제층(K)을 활성화하여, 점착력을 발현한다.
이러한 구성의 열 활성화 유닛(A2)에 의해 감열성 점착 라벨(R)의 점착력이 발현된 후, 주류, 약품병용 유리병이나 플라스틱 용기에 표시 라벨이 부착되거나, 가격 태그 또는 광고 라벨이 부착된다. 따라서, 종래의 일반적인 점착 라벨에서와 같이 박리 시트(라이너)가 불필요하여 비용을 저감할 수 있다는 이점이 있고, 또한 사용 후에 폐기물이 되는 박리 시트를 필요로 하지 않기 때문에, 자원 절약 및 환경 문제의 관점으로부터도 이점이 있다.
서멀 프린터 유닛(P2)의 인쇄 서멀 헤드(100) 및 열 활성화 유닛(A2)의 열 활성화 서멀 헤드(400)는 비교적 높은 전력을 소모하고, 따라서 쌍방의 서멀 헤드가 동시에 구동될 때, 전원은 때로는 프린터의 전원의 허용가능한 전력을 초과했다.
특히, 물류/배송 라벨 등의 인쇄에 이용되는 휴대형 프린터는 전원으로서 내장 배터리로 구동되므로, 비교적 낮은 허용 전력을 가지고, 따라서 인쇄 서멀 헤드와 열 활성화 서멀 헤드를 동시에 구동시키는 것이 어려운 경우가 있었다.
따라서, 종래의 휴대형 프린터에서, 우선 서멀 프린터 유닛(P2)의 인쇄 서멀 헤드(100)를 구동시켜 인쇄를 하고, 그 후, 열 활성화 유닛(A2)의 열 활성화 서멀 헤드(400)를 구동시켜 열 활성화를 수행함으로써, 허용 전력 내에서 각 서멀 헤드의 소비 전력을 조달할 수 있다.
그러나, 상술된 바와 같이, 인쇄 서멀 헤드와 열 활성화 서멀 헤드를 소정의 시간차로 개별적으로 구동하므로, 라벨의 발행을 완료할 때 까지 긴 시간을 요한다 는 문제점이 있었다. 특히, 배달업자 등이 휴대하는 프린터는 소비자의 집에서 라벨 등을 발행하므로, 고객을 기다리게 하지 않도록 최소 시간으로 원활하게 라벨 등을 발행하는 것이 요구된다.
본 발명은 상기 문제점을 해결하도록 제안되었다. 따라서, 본 발명의 목적은 비교적 적은 허용 전력으로, 인쇄 서멀 헤드와 열 활성화 서멀 헤드를 병행하여 구동시킬 수 있어, 라벨 등의 발행을 완료할 때 까지의 시간을 단축할 수 있는 감열성 점착 시트용 열 활성화 장치를 가지는 서멀 프린터를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명에 따르면, 감열성 점착 시트용 열 활성화 장치를 가지는 서멀 프린터는, 시트 형상 기판의 일측 상에 인쇄가능면과 타측 상에 감열성 점착제층을 가지는 감열성 점착 시트(R)의 감열성 점착제층을 가열하여 활성화시키기 위한 활성화 서멀 헤드(40)와, 이 감열성 점착 시트를 소정 방향으로 반송하는 반송 수단을 적어도 가지는 감열성 점착 시트용 열 활성화 장치(열 활성화 유닛(A1))를 구비함과 동시에, 상기 시트 형상 기판의 인쇄가능면 상에 서멀 인쇄를 하는 인쇄 서멀 헤드(10)를 적어도 구비하는 서멀 프린터로서, 상기 인쇄 서멀 헤드의 구동에 요하는 제1 소비 전력과, 상기 열 활성화 장치의 활성화 서멀 헤드의 구동에 요하는 제2 소비 전력을 추정하기 위한 소비 전력 추정 수단(마이크로컴퓨터(M) 및 소정 프로그램)과, 이 소비 전력 추정 수단에 의해서 추정된 제1 소비 전력과 제2 소비 전력에 기초하여 허용 전력 범위 내에서 인쇄 서멀 헤드에 공급가능한 제1 전력과, 활성화 서멀 헤드에 공급가능한 제2 전력을 설정하는 공급 전력 설정 수단(마이크로컴퓨터(M) 및 소정 프로그램)과, 이 공급 전력 설정 수단으로 설정된 제1 전력 및 제2 전력에 따라서 인쇄 서멀 헤드 및 활성화 서멀 헤드에 통전하는 통전 제어 수단(마이크로컴퓨터(M) 및 소정 프로그램)을 포함한다.
결과적으로, 허용 전력의 범위 내에서 인쇄 서멀 헤드와 활성화 서멀 헤드를 병행하여 구동시킬 수 있기 때문에, 감열성 점착 시트(R)로 이루어지는 라벨 등의 발행을 완료하기까지의 시간을 단축할 수 있다.
상기 인쇄 서멀 헤드 및 상기 활성 서멀 헤드는, 다수의 도트 형상의 발열 소자를 병렬로 포함하고, 상기 소비 전력 추정 수단은, 상기 인쇄 서멀 헤드 및 상기 활성화 서멀 헤드의 각 발열 소자 중 고정 시간 내에 구동되는 도트수를 계수하여, 그 도트수에 따라서 상기 제1 소비 전력 및 상기 제2 소비 전력을 계산한다. 따라서, 인쇄 서멀 헤드 및 활성화 서멀 헤드의 소비 전력을 용이하게 추정할 수 있다.
또한, 상기 고정 시간 내에 구동되는 도트수는 소정의 인쇄 제어 수단으로부터 공급되는 인쇄 데이터 및 열 활성화 장치의 제어 데이터에 따라서 계수될 수도 있다. 이로 인하여, 라벨 등의 발행시 시계열적으로 변화하는 도트수를 정확히 파악할 수가 있어, 인쇄 서멀 헤드 및 활성화 서멀 헤드의 소비 전력을 정확하게 추정할 수 있다. 열 활성화 장치의 제어 데이터에 따라서 활성화 서멀 헤드의 소비 전력이 추정되나, 이것은 감열성 점착 시트의 전체 면을 활성하는 경우 외에, 감열성 점착 시트의 일부만(테두리부나 소정 간격의 도트 등)을 활성화시키는 경우를 포함하기 위해서 이다.
공급 전력 설정 수단은, 상기 소비 전력 추정 수단에 의해 추정된 상기 제1 소비 전력 및 상기 제2 소비 전력의 합이 허용 전력 이내인 경우, 상기 제1 소비 전력 및 상기 제2 소비 전력을 그대로 제1 전력과 제2 전력으로 설정하고, 상기 소비 전력 추정 수단에 의해 추정된 상기 제1 소비 전력 및 상기 제2 소비 전력의 합이 허용 전력을 넘는 경우, 상기 제1 소비 전력와 상기 제2 소비 전력을 소정수로 분할하여 제1 전력과 제2 전력량을 설정할 수도 있다. 그러므로, 각 서멀 헤드의 소비 전력의 크기에 따라 적절한 전력을 공급할 수가 있어, 한정된 허용 전력을 효율적으로 사용할 수 있다.
통전 제어 수단은, 상기 소비 전력 추정 수단에 의해 추정된 상기 제1 소비 전력 및 상기 제2 소비 전력의 합이 허용 전력 이내인 경우, 상기 전력 공급 설정 수단으로 설정된 제1 전력과 제2 전력을 상기 인쇄 서멀 헤드 및 상기 활성화 서멀 헤드에서 구동을 요하는 모든 발열 소자를 한번에 통전하도록 제어하고, 상기 소비 전력 추정 수단에 의해 추정된 상기 제1 소비 전력 및 상기 제2 소비 전력의 합이 허용 전력을 넘는 경우, 상기 공급 전력 설정 수단으로 설정된 제1 전력과 제2 전력을 소정의 시간차를 가지고 상기 인쇄 서멀 헤드 및 상기 활성화 서멀 헤드에서 구동을 요하는 발열 소자를 통전하도록 시분할 제어할 수도 있다. 그러므로, 각 서멀 헤드의 소비 전력의 크기에 따라, 적절한 전력을 공급할 수가 있어, 한정된 허용 전력을 효율적으로 이용할 수 있다. 특히, 제1 소비 전력 및 제2 소비 전력의 합이 허용 전력 이내인 경우에는 인쇄 서멀 헤드 및 활성화 서멀 헤드에서 구동을 요하는 모든 발열 소자를 한번에 통전하도록 제어되므로, 라벨 등의 발행을 완 료하기까지의 시간을 단축할 수 있다.
공급 전력 설정 수단은, 상기 소비 전력 추정 수단에 의해 추정된 상기 제1 소비 전력과 상기 제2 소비 전력이 각각 허용 전력 이내인 경우에는, 상기 제1 소비 전력 및 상기 제2 소비 전력을 그대로 제1 전력과 제2 전력으로 설정하고, 상기 소비 전력 추정 수단에 의해 추정된 상기 제1 소비 전력 또는 상기 제2 소비 전력이 허용 전력을 넘는 경우에는, 상기 제1 소비 전력 또는 상기 제2 소비 전력을 소정수로 분할하여 제1 전력 또는 제2 전력을 설정할 수도 있다. 그러므로, 각 서멀 헤드의 소비 전력의 크기에 따라 적절한 전력을 공급할 수가 있어, 한정된 허용 전력을 효율적으로 이용할 수 있다.
통전 제어 수단은, 상기 소비 전력 추정 수단에 의해 추정된 제1 소비 전력 및 제2 소비 전력 각각이 허용 전력 이내인 경우에는, 상기 공급 전력 설정 수단으로 설정된 제1 전력을 상기 인쇄 서멀 헤드에서 구동을 요하는 모든 발열 소자를 통전하도록 제어하고, 이어서 상기 공급 전력 설정 수단으로 설정된 제2 전력을 상기 활성화 서멀 헤드에서 구동을 요하는 모든 발열 소자를 통전하도록 제어하고, 상기 소비 전력 추정 수단에 의해 추정된 상기 제1 소비 전력 또는 상기 제2 소비 전력이 허용 전력을 넘는 경우에는, 상기 공급 전력 설정 수단으로 설정된 제1 전력과 제2 전력을 소정의 시간차를 가지고 상기 인쇄 서멀 헤드 또는 상기 활성화 서멀 헤드에서 구동을 요하는 발열 소자를 통전하도록 시분할 제어할 수도 있다. 그러므로, 각 서멀 헤드의 소비 전력의 크기에 따라, 적절한 전력을 공급할 수 있어, 한정된 허용 전력을 효율적으로 이용할 수 있다.
또한, 상기 인쇄 서멀 헤드 및 상기 활성화 서멀 헤드는 동일한 특성을 갖는 서멀 헤드로 형성될 수도 있다. 따라서, 양 서멀 헤드에 의한 소비 전력의 추정은 전체 도트수의 합으로 용이하게 수행될 수 있어, 공급 전력의 설정 및 통전 제어를 용이하게 수행할 수 있다. 또한, 부품의 공통화는 제조 비용을 감소시킬 수 있다.
본 발명의 보다 나은 이해를 위하여, 첨부된 도면과 함께 상세한 설명을 참조한다.
본 발명의 바람직한 실시예는 첨부된 도면을 참조하여 이하에 설명된다.
도 1은 본 발명에 따른 서멀 프린터의 구성을 도시하는 개략도이다.
도 1에서, 도면 부호 P1은 서멀 프린터 유닛을 나타내고, 도면 부호 C1은 커터 유닛을 나타내고, 도면 부호 A1는 열 활성화 장치로서의 열 활성화 유닛을 나타내고, 도면 부호 R은 롤 형상에 권회된 감열성 점착 라벨을 도시한다.
서멀 프린터 유닛(P1)은 인쇄 서멀 헤드(10)와, 이 인쇄 서멀 헤드(10)에 압반되는 압반 롤러(11)와, 이 압반 롤러(11)를 회전시키기 위한, 미도시된 구동계(펄스 모터(500)(도 2 참조)와 기어 트레인 등)를 포함한다.
압반 롤러(11)는 도 1에서 D1 방향(시계 방향)으로 회전시켜 감열성 점착 라벨(R)을 끌어내고, 끌어낸 감열성 점착 라벨(R)에 서멀 인쇄를 행한 후, D2 방향(오른쪽)으로 반출된다. 압반 롤러(11)는 미도시된 가압 수단(코일 스프링, 판 스프링 등)을 포함하여, 그 탄원력에 의하여 압반 롤러(11)의 표면이 인쇄 서멀 헤드(10)에 압접된다.
인쇄 서멀 헤드(10)의 발열 소자는, 도트 인쇄가 가능하도록 헤드의 폭 방향으로 평행하게 배열된 다수의 비교적 작은 저항체로 구성된다.
후술하는 열 활성화 서멀 헤드(40)의 발열 소자도 동일한 구성을 가진다.
인쇄 서멀 헤드(10)와 열 활성화 서멀 헤드(40)에 대하여 동일한 구성을 가지는 저항체의 이용은 소비 전력의 추정을 용이하게 하고, 부품을 공통화로 비용을 감소시킨다.
본 실시예에서 사용되는 감열성 점착 라벨(R)은, 예컨대 앞서 도 7에 도시된 바와 같은 구성을 가진다. 또한, 필요시, 베이스 페이퍼(1500) 상에 단열층이 제공될 수도 있다.
후술하는 인쇄 제어기로서도 기능하는 마이크로컴퓨터(M)로부터의 인쇄 신호에 기초하여 인쇄 서멀 헤드(10) 및 인쇄 압반 롤러(11)가 구동되어, 감열성 점착 라벨(R)의 서멀 코팅층(1501)에 소망의 인쇄를 할 수 있다.
커터 유닛(C1)은 서멀 프린터 유닛(P1)에 의하여 서멀 인쇄가 행해진 감열성 점착 라벨(R)을 적절한 길이로 절단하도록 사용되는 것으로, 전동 모터 등의 주 구동장치(미도시)에 의하여 작동되는 가동 블레이드(20), 고정 블레이드(21) 등을 포함한다. 가동 블레이드(20)는 후술하는 제어기로서 기능하는 마이크로컴퓨터(M)의 제어에 의해 소정의 타이밍으로 구동된다.
열 활성화 유닛(A1)은 예컨대 주 구동장치로서의 펄스 모터(600)(도 2 참조)에 의해서 회전되고, 절단된 감열성 점착 라벨(R)의 삽입 및 배출을 위한 삽입 롤러(30)와 배출 롤러(31)를 포함하고, 삽입 롤러(30)와 배출 롤러(31) 사이에, 열 활성화 서멀 헤드(40)와, 이 열 활성화 서멀 헤드(40)에 압접되는 열 활성화 압반 롤러(41)가 배치되어 있다. 열 활성화 압반 롤러(41)는 구동계(펄스 모터(600)와 기어 트레인 등)를 포함하고, 열 활성화 압반 롤러(41)는 D4 방향(도 1에서 반시계 방향)으로 회전되어 D3 방향 및 D5 방향으로 각각 회전하는 삽입 롤러(30) 및 배출 롤러(31)로 감열성 점착 라벨(R)을 D6 방향(도 1에서 오른쪽)으로 반송한다. 열 활성화 압반 롤러(41)는 미도시된 가압 수단(코일 스프링 및 판 스프링 등)을 포함하여, 그 탄원력에 의하여 열 활성화 압반 롤러(41)의 표면이 열 활성화 서멀 헤드(40)와 압접된다. 열 활성화 압반 롤러(41)는, 예컨대 경질 고무 등으로 형성된다.
도면 부호 S는 감열성 점착 라벨(R)의 배출을 검출하는 배출 검출 센서를 나타낸다. 이 배출 검출 센서(S)에 의한 감열성 점착 라벨(R)의 배출의 검출에 따라서, 다음 감열성 점착 라벨(R)의 인쇄, 반송 및 열 활성이 수행된다.
도면 부호(50)는 열 활성화 압반 롤러(41)에 부착된 감열성 점착제(G1)용 제거 수단으로서 스크레이퍼(scraper)를 나타낸다.
이 스크레이퍼(50)는, 예컨대 고무, 플라스틱, 금속, 및 표면에 탄화불소 폴리머 처리를 행한 고무, 플라스틱, 금속으로 형성되고, 열 활성화 압반 롤러(41)의 횡폭 보다 약간 넓은 폭을 가진다. 스크레이퍼(50)는 어징(urging) 수단에 의하여 열 활성화 압반 롤러(41)의 표면과 압접된다.
도 2의 블록도를 참조하여, 본 실시예에 따른 서멀 프린터의 제어계의 개략구성을 설명한다.
서멀 프린터를 구성하는 서멀 프린터 유닛(P1), 열 활성화 유닛(A1) 및 커터 유닛(C1)의 동작은 이들 유닛과 접속되는 제어기로서 마이크로컴퓨터(M)에 의하여 제어된다.
마이크로컴퓨터(M)에는, 상기 유닛들(P1, C1, A1) 이외에, 예컨대 키보드(KB)로부터의 입력에 따라서 소망의 인쇄 데이터(DA1)를 생성하는 인쇄 데이터 생성 유닛(700)과, 열 활성화 유닛(A1)으로 열 활성화 모드(감열성 점착 라벨(R)의 전체 면을 활성화시키는 모드, 감열성 점착 라벨(R)의 테두리부만을 활성화시키는 모드, 및 활성화의 밀도를 가변시키는 모드 등)를 선택하는 열 활성화 모드 선택 유닛(800)과, 전원으로서의 배터리(B)가 접속되어 있다.
마이크로컴퓨터(M)용으로 제공된 ROM에는, 서멀 프린터 유닛(P1)의 펄스 모터(500), 열 활성화 유닛(A1)의 펄스 모터(600), 커터 유닛(C1)의 모터(미도시)를 소정의 타이밍으로 동작시키는 제어 프로그램 외에, 인쇄 데이터 생성 장치(700)로부터의 인쇄 데이터(DA1) 및 열 활성 모드 선택 장치(800)로부터의 제어 데이터 (DA2)에 따라서, 고정 시간 내에 구동되는 인쇄 서멀 헤드(10)의 도트수와, 고정 시간 내에 구동되는 열 활성화 서멀 헤드(40)의 도트수를 계수하여 서멀 헤드(10,40)로 소비되는 전력을 추정하는 프로그램(소비 전력 추정 수단), 그 추정 결과에 따라서 배터리(B)의 허용 전력 범위 내에서 서멀 헤드(10,40)에 인가될 수 있는 전력을 산출하는 프로그램(공급 전력 설정 수단), 및 인쇄 서멀 헤드(10) 및 열 활성화 서멀 헤드(40)의 각 도트를 시분할 구동할 때 할당을 결정하는 프로그램(통전 제어 수단)을 포함하는 각종 제어 프로그램이 격납되어 있다.
서멀 프린터 유닛(P1)의 제어계는, 인쇄 데이터(DA1)를 인쇄 서멀 헤드(10)에 입력하는 인쇄 데이터 전송부(501)와, 인쇄 서멀 헤드(10)에 인가되는 전력을 제어하는 통전 제어부(502)를 포함한다.
열 활성화 유닛(A1)의 제어계는, 열 활성화 서멀 헤드(40)에 인가되는 전력을 제어하는 통전 제어부(601)를 포함한다.
서멀 프린터의 동작이 개시되면, 마이크로컴퓨터(M)의 제어에 의해, 서멀 프린터 유닛(P1)은 감열성 점착 라벨(R)의 인쇄가능면(서멀 코팅층(1501))에 서멀 인쇄를 수행한다. 이 때, 후술하는 서멀 헤드 구동 처리에 의해서 설정된 과정에 따라 인쇄에 요구되는 도트수에 응하여, 인쇄 서멀 헤드(10)의 발열 소자가 모두 한번에 통전되거나, 시분할에 의하여 순차 통전되어 서멀 인쇄를 행한다.
이어서, 인쇄 압반 롤러(11)의 회전에 의하여 커터 유닛(C1)에 반송된 감열성 점착 라벨(R)은 소정 타이밍으로 가동하는 가동 블레이드(20)에 의하여 소정의 길이로 절단된다.
계속해서, 절단된 감열성 점착 라벨(R)은 열 활성화 유닛(A1)의 삽입 롤러(30)에 의하여 열 활성화 유닛(A1) 내에 취해져, 마이크로컴퓨터(M)의 제어에 의해서 소정의 타이밍으로 구동되는 열 활성화 서멀 헤드(40)(발열 소자) 및 열 활성화 압반 롤러(41)에 의해서 열 에너지가 부여된다. 이는 감열성 점착 라벨(R)의 감열성 점착제층(K)은 활성화되어 점착력을 발휘하게 된다. 이 때, 후술하는 서멀 헤드 구동 처리에 의하여 설정된 과정에 따라, 활성화에 요하는 도트수에 응하여, 열 활성화 서멀 헤드(40)의 발열 소자가 모두 한번에 통전되거나, 또는 시분할에 의하여 순차 통전되어 열 활성이 행해진다.
이어서, 감열성 점착 라벨(R)은 배출 롤러(31)의 동작에 의하여 서멀 프린터의 외부로 배출된다.
여기서, 마이크로컴퓨터(M)에 의하여 행해지는 서멀 헤드 구동 처리(1)의 과정을 도 3의 흐름도를 참조하여 설명한다.
설명을 간략하게 하기 위하여, 본 실시예의 서멀 프린터는 인쇄 서멀 헤드(10)와 열 활성화 서멀 헤드(40)로서 동일 특성을 가지는 서멀 헤드를 채용하고, 내장 배터리(B)의 허용 전력은 이 서멀 헤드를 100 도트까지 동시에 구동할 수 있고, 인쇄 모터(펄스 모터(500))와 열 활성화 모터(펄스 모터(600))는 동기 구동 시스템을 채용하고, 모터의 1 단계로 1화소가 인쇄될 수 있다.
서멀 헤드 구동 처리(1)가 시작되면, 우선 단계 S100에서, 서멀 프린터 유닛(P1)의 인쇄 모터(펄스 모터(500))와 열 활성화 유닛(A1)의 열 활성화 모터(펄스 모터(600))를 동기 구동시키고, 단계 S101로 이행한다.
단계 S101에서, 인쇄 데이터 생성 유닛(700)으로부터의 인쇄 데이터(DA1)에 따라서 인쇄 서멀 헤드(10)에서 구동되는 도트수를 카운트한 후, 단계 S102로 이행한다.
단계 S102에서, 열 활성화 모드 선택 유닛으로부터의 제어 데이터(DA2)에 따라서 열 활성화 서멀 헤드(40)의 구동 도트수를 카운트하고, 단계 S103으로 이행한다.
단계 S103에서, 상기 단계 S101와 단계 S102에서 카운트된 구동 도트수의 총 합(합)을 산출하고, 단계 S104로 진행한다.
단계 S104에서, 도트수의 합이 허용 전력에 의하여 구동되는 최대 구동 도트수 100 보다 큰 지의 여부가 판정된다. 더 작다(즉, "아니오")라고 판정된 경우에는, 배터리(B)의 허용 전력으로 양 서멀 헤드(10,40)를 구동 가능하다라고 판정하고, 단계 S105로 이행하여 인쇄 서멀 헤드(10)와 열 활성화 서멀 헤드(40)의 요구되는 도트를 전부 한번에 통전함으로써, 동시에 이들을 구동하고, 리턴된다. 이는 인쇄 및 열 활성화에 요하는 시간을 단축하여, 라벨의 발행을 고속으로 할 수 있다.
한편, 단계 S104에서, 도트수의 합이 허용 전력에 의하여 구동되는 최대 구동 도트수 100 보다 크다(즉,"예")라고 판정된 경우에는, 단계 S106으로 이행한다.
단계 S106에서, 미인쇄된 구동 도트수가 100 보다 큰 지의 여부가 판정된다. 더 크다고 판정되는 경우, 단계 S107로 이행하여, 인쇄 서멀 헤드(10)용으로 요구되는 도트를 100도트 구동시킨 후, 단계 S106로 리턴되어, 미인쇄의 인쇄 서멀 헤드(10)의 구동 도트수가 100보다 작게 될 때까지 유사한 처리를 되풀이한다. 그러므로, 배터리(B)의 허용 전력의 범위 내에서 인쇄 서멀 헤드(10)를 효율적으로 구동시킬 수 있다.
단계 S106에서, 미인쇄된 인쇄 서멀 헤드(10)의 구동 도트수가 100 보다 작게 되었다고 판정된 경우에는, 단계 S108로 이행한다.
단계 S108에서, 남은 인쇄 서멀 헤드(10)의 구동 도트수(예컨대, "70")에 열 활성화 서멀 헤드의 30 도트를 부가하여, 구동 도트수를 "100"으로 하여 구동한다.
이어서, 단계 S109로 이행하여, 미구동된 열 활성화 서멀 헤드(40)에서 구동 도트수가 100 보다 큰 지의 여부가 판정된다. 더 크다고 판정되는 경우에는, 단계 S110로 진행하여, 열 활성화 서멀 헤드(40)용으로 요구되는 도트를 100 도트로 구동시킨 후, 단계 S109에 리턴하여, 미구동의 열 활성화 서멀 헤드(40)의 구동 도트수가 100보다 작게 될 때까지 유사한 처리를 반복한다. 그러므로, 배터리(B)의 허용 전력의 범위 내에서 열 활성화 서멀 헤드(40)를 효율적으로 구동시킬 수 있다.
이어서, 미구동의 열 활성화 서멀 헤드(40)의 구동 도트수가 100 보다 작다고 판정되는 경우에는, 단계 S110로 이행하여, 나머지의 도트를 구동시킨 후, 리턴되어 다음 인쇄 데이터(DA1) 및 열 활성화 서멀 헤드의 제어 데이터(DA2)에 따라서 유사한 처리를 반복한다.
상술된 바와 같은 서멀 헤드 구동 처리(1)에 의하면, 인쇄 서멀 헤드와 활성화 서멀 헤드의 소비 전력(구동 도트수)을 추정하고(카운트하고), 허용 전력의 범위 내에서 인쇄 서멀 헤드와 활성화 서멀 헤드를 병행하여 구동시킬 수 있어서, 라벨 등의 발행을 완료하기까지의 시간을 단축할 수가 있다.
다음에, 서멀 헤드 구동 처리의 다른 실시예에 관해서 설명한다.
이 실시예에 따른 서멀 헤드 구동 처리(2)는, 제1 실시예에서와 같이 서멀 헤드(10, 40)의 구동 도트수의 합에 따라 각 서멀 헤드를 시분할 구동시키는 것에 대신하여, 각 서멀 헤드의 구동 도트수에 따라 인쇄 서멀 헤드(10)와 열 활성화 서멀 헤드(40)가 시분할 구동된다.
이 과정을 도 4의 흐름도를 참조하여 설명한다. 우선, 단계 S200에서, 서멀 프린터 유닛(P1)의 인쇄 모터(펄스 모터(500))와 열 활성화 유닛(A1)의 열 활성화 모터(펄스 모터(600))를 동기 구동시키고, 단계 S201로 이행한다.
단계 S201에서, 인쇄 데이터 생성 장치(700)로부터의 인쇄 데이터(DA1)에 따라서 인쇄 서멀 헤드(10)의 구동 도트수를 카운트하고 나서, 단계 S202로 이행한다.
단계 S202에서, 열 활성화 모드 선택 유닛으로부터의 열 활성화 서멀 헤드용 제어 데이터(DA2)에 따라서 열 활성화 서멀 헤드(40)의 구동 도트수를 카운트한 후, 단계 S203으로 이행한다.
단계 S203에서, 미인쇄된 인쇄 서멀 헤드(10)의 구동 도트수가 허용 전력에 의한 최대 구동 도트수 100 보다 큰 지의 여부를 판정한다. 더 크다고 판정되는 경우에는, 단계 S204로 이행하여 인쇄 서멀 헤드(10)를 100 도트 구동시킨 후, 단계 S203으로 리턴되어, 미인쇄된 인쇄 서멀 헤드(10)의 구동 도트수가 100보다 작게 될 때까지 유사한 처리를 반복한다. 그러므로, 배터리(B)의 허용 전력의 범위 내에서 인쇄 서멀 헤드(10)를 효율적으로 구동시킬 수 있다.
단계 S203에서, 미인쇄된 인쇄 서멀 헤드(10)의 구동 도트수가 100 보다 작다고 판정된 경우에는, 배터리(B)의 허용 전력으로 인쇄 서멀 헤드(10)를 구동 가능하다고 판정하여, 단계 S205로 이행하여 인쇄 서멀 헤드(10)의 미인쇄된 요구되는 도트에 통전하여 구동시킨다.
단계 S206에서, 상기 단계 S202의 카운트 결과에 따라서, 미구동의 열 활성 화 서멀 헤드(40)의 구동 도트수가 100보다 큰 지의 여부를 판정한다. 더 크다고 판정된 경우에는 단계 S207로 진행하여, 열 활성화 서멀 헤드(40)의 요구되는 도트를 100 도트 구동시키고, 단계 S206으로 리턴되어, 미구동의 열 활성화 서멀 헤드(40)의 구동 도트수가 100보다 작게 될 때까지 유사한 처리를 반복한다. 그러므로, 배터리(B)의 허용 전력의 범위 내에서 열 활성화 서멀 헤드(40)를 효율적으로 구동시킬 수 있다.
이어서, 미구동의 열 활성화 서멀 헤드(40)의 구동 도트수가 100보다 작게 되었다고 판정된 경우에는, 단계 S208로 이행하여, 나머지의 도트를 구동하고, 리턴되어, 다음 인쇄 데이터(DA1) 및 열 활성화 서멀 헤드용 제어 데이터(DA2)에 따라서 유사한 처리를 되풀이한다.
상술된 바와 같이, 서멀 헤드 구동 처리(2)에 의하면, 인쇄 서멀 헤드와 활성화 서멀 헤드의 소비 전력(구동 도트수)을 추정하고(카운트하고), 허용 전력의 범위 내에서 인쇄 서멀 헤드와 활성화 서멀 헤드가 시분할로 구동될 수 있어서, 한정된 허용 전력을 효율적으로 이용할 수 있다.
본 발명자에 의하여 행해진 본 발명을 실시예에 근거하여 구체적으로 설명하였으나, 상기 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 이탈하지 않고 다양하게 변경가능하다.
예컨대, 열 활성화 모드 선택 장치(800)로 선택 가능한 활성화 서멀 헤드(40)에 의한 열 활성화 범위는, 도 5에 도시되는 바와 같이, 감열성 점착 라벨(R)의 소정폭을 가지는 테두리부(N1)일 수도 있고, 또는 소정 밀도를 가지는 도트 형상(N2)에서 활성화될 수도 있다. 그러므로, 활성화 서멀 헤드(40)의 구동 도트수를 저감할 수가 있어, 한정된 허용 전력을 보다 효율적으로 이용할 수 있다.
또한, 인쇄 서멀 헤드(10)와 활성화 서멀 헤드(40)를 배터리(B)의 허용 전력의 범위내(상기 실시예에서 100도트 이내)로 교대로 시분할에 의하여 구동시킬 수 있다.
말할 필요도 없지만, 상기 실시예에서의 서멀 프린터의 조건(인쇄 서멀 헤드(10)와 열 활성화 서멀 헤드(40)로서 동일 특성의 서멀 헤드를 채용한다. 내장하는 배터리(B)의 허용 전력은 이 서멀 헤드를 100도트로 동시에 구동할 수 있다. 인쇄 모터와 열 활성화 모터는 동기 구동 시스템을 채용한다. 모터의 1 단계로 1 화소를 인쇄할 수 있다)은 일예일 뿐이다. 이들 조건을 변경한 경우(예컨대, 인쇄 서멀 헤드(10)와 열 활성화 서멀 헤드(40)로서 특성이 다른 서멀 헤드를 채용하고, 내장하는 배터리(B)의 허용 전력을 가변시키고, 인쇄 모터와 열 활성화 모터를 비동기로 구동하는 경우)에도, 본 발명은 적용가능하다.
상술된 바와 같이, 본 발명에 따른 감열성 점착 시트용 열 활성화 장치를 가지는 서멀 프린터는, 시트 형상 기판의 일측 상에 인쇄가능면과, 타측 상에 감열성 점착제층을 가지는 성되어 되는 감열성 점착 시트의 감열성 점착제층을 가열하여 활성화시키기 위한 활성화 서멀 헤드와, 이 감열성 점착 시트를 소정 방향으로 반송하는 반송 수단을 적어도 포함하는 감열성 점착 시트용 열 활성화 장치를 구비하는 동시에, 상기 시트 형상 기판의 인쇄가능면에 대하여 서멀 인쇄를 행하는 인쇄 서멀 헤드를 적어도 구비하는 서멀 프린터에 있어서, 상기 인쇄 서멀 헤드의 구동에 요하는 제1 소비 전력과, 상기 열 활성화 장치의 활성화 서멀 헤드의 구동에 요하는 제2 소비 전력을 추정하는 소비 전력 추정 수단과, 이 소비 전력 추정 수단에 의해서 추정된 제1 소비 전력과 제2 소비 전력에 따라서, 허용 전력 범위 내에서 인쇄 서멀 헤드에 공급가능한 제1 전력과, 활성화 서멀 헤드에 공급가능한 제2 전력을 설정하는 공급 전력 설정 수단과, 이 공급 전력 설정 수단으로 설정된 제1 전력과 제2 전력량에 따라서 인쇄 서멀 헤드 및 활성화 서멀 헤드에 통전하는 통전 제어 수단을 포함한다. 결과적으로, 허용 전력의 범위 내에서 인쇄 서멀 헤드와 활성화 서멀 헤드를 병행하여 구동시킴으로써 라벨 등의 발행을 완료하기까지의 시간을 단축할 수가 있다고 하는 이점이 있다.
Claims (8)
- 시트 형상 기판의 일측 상에 인쇄가능면과 타측 상에 감열성 점착제층을 가지는 감열성 점착 시트의 감열성 점착제층을 가열하여 활성화시키기 위한 활성화 서멀 헤드와, 상기 감열성 점착 시트를 소정 방향으로 반송하는 반송 수단을 적어도 포함하는 감열성 점착 시트용 열 활성화 장치;상기 시트 형상 기판의 상기 인쇄가능면 상에 서멀 인쇄를 행하는 인쇄 서멀 헤드;상기 인쇄 서멀 헤드의 구동에 요하는 제1 소비 전력과, 상기 열 활성화 장치의 활성화 서멀 헤드의 구동에 요하는 제2 소비 전력을 추정하기 위한 소비 전력 추정 수단;상기 소비 전력 추정 수단에 의해서 추정된 제1 소비 전력과 제2 소비 전력에 기초하여 허용 전력 범위 내에서 인쇄 서멀 헤드에 공급가능한 제1 전력과, 활성화 서멀 헤드에 공급가능한 제2 전력을 설정하는 공급 전력 설정 수단; 및상기 공급 전력 설정 수단으로 설정된 제1 전력 및 제2 전력에 따라서 인쇄 서멀 헤드 및 활성화 서멀 헤드를 통전하는 통전 제어 수단을 구비하고,상기 인쇄 서멀 헤드 및 활성화 서멀 헤드는 병렬로 배열된 다수의 도트 형상의 발열 소자를 포함하고, 상기 소비 전력 추정 수단은 상기 인쇄 서멀 헤드 및 활성화 서멀 헤드의 각각의 발열 소자 중 고정 시간 내에 구동되는 도트수를 계수하여, 상기 도트수에 따라서 상기 제1 소비 전력 및 제2 소비 전력을 산출하는 것을 특징으로 하는 서멀 프린터.
- 삭제
- 청구항 1에 있어서,상기 고정 시간 내에 구동되는 도트수는 소정의 인쇄 제어 수단으로부터 공급되는 인쇄 데이터 및 열 활성화 장치의 제어 데이터에 따라서 계수되는 것을 특징으로 하는 서멀 프린터.
- 청구항 1에 있어서,상기 공급 전력 설정 수단은, 상기 소비 전력 추정 수단에 의하여 추정된 제1 소비 전력 및 제2 소비 전력의 합이 허용 전력 이내인 경우에는, 상기 제1 소비 전력 및 제2 소비 전력을 그대로 상기 제1 전력 및 제2 전력으로 설정하고, 상기 소비 전력 추정 수단에 의해 추정된 제1 소비 전력 및 제2 소비 전력의 합이 허용 전력을 넘는 경우에는, 상기 제1 소비 전력 및 제2 소비 전력을 소정수로 분할하여 상기 제1 전력과 제2 전력을 설정하는 것을 특징으로 하는 서멀 프린터.
- 청구항 4에 있어서,상기 통전 제어 수단은, 상기 소비 전력 추정 수단에 의해 추정된 제1 소비 전력 및 제2 소비 전력의 합이 허용 전력 이내인 경우, 상기 공급 전력 설정 수단으로 설정된 제1 전력과 제2 전력을 상기 인쇄 서멀 헤드 및 활성화 서멀 헤드에서 구동을 요하는 모든 발열 소자를 한번에 통전시키도록 제어하고, 상기 소비 전력 추정 수단에 의해 추정된 제1 소비 전력 및 제2 소비 전력의 합이 허용 전력을 넘는 경우, 상기 공급 전력 설정 수단으로 설정된 제1 전력과 제2 전력을 소정의 시간차를 가지고 상기 인쇄 서멀 헤드 및 활성화 서멀 헤드에서 구동을 요하는 발열 소자를 통전하도록 시분할 제어하는 것을 특징으로 하는 서멀 프린터
- 청구항 1에 있어서,상기 공급 전력 설정 수단은, 상기 소비 전력 추정 수단에 의해 추정된 제1 소비 전력과 제2 소비 전력 각각이 허용 전력 이내인 경우에는, 상기 제1 소비 전력 및 제2 소비 전력을 그대로 상기 제1 전력과 제2 전력으로 설정하고, 상기 소비 전력 추정 수단에 의해 추정된 제1 소비 전력 또는 제2 소비 전력이 허용 전력을 넘는 경우에는, 상기 제1 소비 전력 또는 제2 소비 전력을 소정수로 분할하여 상기 제1 전력 또는 제2 전력을 설정하는 것을 특징으로 하는 서멀 프린터.
- 청구항 6에 있어서,상기 통전 제어 수단은, 상기 소비 전력 추정 수단에 의해 추정된 제1 소비 전력 및 제2 소비 전력 각각이 허용 전력 이내인 경우에는, 상기 공급 전력 설정 수단으로 설정된 제1 전력을 상기 인쇄 서멀 헤드에서 구동을 요하는 모든 발열 소자를 통전하도록 제어하고, 이어서 상기 공급 전력 설정 수단으로 설정된 제2 전력을 상기 활성화 서멀 헤드에서 구동을 요하는 모든 발열 소자를 통전하도록 제어하고,상기 소비 전력 추정 수단에 의해 추정된 제1 소비 전력 또는 제2 소비 전력이 허용 전력을 넘는 경우에는, 상기 공급 전력 설정 수단으로 설정된 제1 전력과 제2 전력을 소정의 시간차를 가지고 상기 인쇄 서멀 헤드 또는 활성화 서멀 헤드에서 구동을 요하는 발열 소자를 통전하도록 시분할 제어하는 것을 특징으로 하는 서멀 프린터.
- 청구항 1에 있어서,상기 인쇄 서멀 헤드 및 활성화 서멀 헤드는 동일 특성을 가지는 서멀 헤드로 형성되는 것을 특징으로 하는 서멀 프린터.
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