KR20140036522A - 프린터 헤드의 인쇄 위치 설정장치 및 설정방법 - Google Patents

프린터 헤드의 인쇄 위치 설정장치 및 설정방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 이동하는 인쇄물의 표면 굴곡부에 대응하여 프린터 헤드의 인쇄위치를 조정하여 고해상도로 인쇄하도록 하는 프린터 헤드의 인쇄위치 설정장치 및 방법에 관한 것이다.
본 발명의 프린터 헤드의 인쇄위치 설정장치는, 이동하는 인쇄물의 상부에 이동방향의 횡방향으로 설치된 프레임; 상기 프레임에 연결되며 각각 프린터 헤드가 설치된 다수의 승강안내부재; 상기 승강안내부재에서 상기 프린터 헤드를 상하로 승강시키는 헤드구동부; 상기 프린터 헤드에 설치되며 상기 헤드구동부에 의해 상기 프린터 헤드가 하강하여 상기 인쇄물로부터 제1거리 이내가 되면 온(ON)신호를 출력하는 제1거리감지부; 상기 프린터 헤드에 설치되며 상기 제1거리감지부에서 온(ON)신호가 출력된 상태에서 상기 프린터 헤드가 상기 인쇄물로부터 제2거리 이내가 되면 온(ON)신호를 출력하는 제2거리감지부; 및 상기 제1 및 제2 거리감지부의 온(ON)신호에 따라 상기 프린터 헤드를 승강시키도록 상기 헤드구동부의 동작을 제어하는 제어부를 포함한다.

Description

프린터 헤드의 인쇄 위치 설정장치 및 설정방법{APPARATUS AND METHOD FOR SETTING PRINTING POSITION OF PRINTER HEAD}
본 발명은 프린터 헤드의 인쇄위치 설정에 관한 것으로서, 특히 이동하는 인쇄물의 표면 굴곡부에 대응하여 프린터 헤드의 인쇄위치를 조정하여 고해상도(HI-RES)로 인쇄하도록 하는 프린터 헤드의 인쇄위치 설정장치 및 방법에 관한 것이다.
프린터는 컴퓨터 등에서 처리된 정보를 사람이 시각적으로 볼 수 있는 형태로 표시하는 대표적인 출력장치이다. 최근 산업용 프린터 기술의 발달로 인해 종이뿐만 아니라 이동하는 철판이나 나무 등에도 고해상도(HI-RES: High-Resolution)로 인쇄하는 인쇄기술이 개발되고 있다.
이러한 프린터는 프린터 헤드에서 잉크를 분사시켜 소망하는 문자나 기호 등을 마킹하도록 한다. 예컨대, 철강업계나 조선업계에서는 철판에 각종 정보를 표시하기 위해 프린터 헤드가 철판 위를 이동하면서 표면에 필요한 내용을 표시한다.
하지만, 이와 같은 방식을 사용하면 철판 등과 같은 인쇄물이 정지된 상태에서 인쇄작업을 하므로 전체 공정진행이 그만큼 늦어지는 문제점이 있다.
이에, 인쇄물을 연속으로 이동시키면서 프린터 헤드가 특정 위치에서 인쇄작업을 수행하는 시스템이 개발되었다. 이때, 종래의 시스템에서는 프린터 헤드가 인쇄물의 상부에 소정의 간격을 두고 설치되어 인쇄를 수행하게 된다. 하지만, 이러한 종래기술에서는 프린터 헤드와 인쇄물과의 거리가 매우 가깝기 때문에 인쇄물의 표면에 상향 굴곡부가 존재하는 경우 프린터 헤드와 인쇄물 표면과의 거리가 변동되어 인쇄품질이 저하되는 문제점이 발생한다.
특히 최근 고해상도(HI-RES)의 인쇄품질이 요구되는 산업계의 상황에서 Xarr Head나 HP타입과 같은 고해상도의 헤드를 갖는 프린터의 경우 철판의 휨 현상과 같은 인쇄물의 상향 또는 하향 굴곡부가 존재하면 인쇄물의 표면으로부터 프린터 헤드가 가까워지거나 멀어져 고해상도의 인쇄에 있어서 품질이 나빠지는 문제점이 존재한다.
따라서, 해당 기술분야에서는 인쇄물의 표면에 굴곡부가 존재하더라도 고해상도의 인쇄품질을 보증할 수 있는 기술의 개발이 요구되어 오고 있다.
본 발명은 상기한 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 이동하는 인쇄물의 표면 굴곡부를 프린터 헤드의 전단에서 미리 감지하여 표면 굴곡부에 따라 프린터 헤드의 위치를 승강시켜 고해상도의 인쇄물질을 보장하도록 하는 프린터 헤드의 인쇄위치 설정장치 및 설정방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 시스템 오류 등으로 프린터 헤드가 인쇄물의 표면 굴곡부와 충돌하더라도 프린터 헤드의 손상을 최소화할 수 있는 프린터 헤드의 인쇄위치 설정장치를 제공하는데 다른 목적이 있다.
상기 목적의 달성을 위한 본 발명의 프린터 헤드의 인쇄위치 설정장치는,
이동하는 인쇄물의 상부에 이동방향의 횡방향으로 설치된 프레임; 상기 프레임에 연결되며 각각 프린터 헤드가 설치된 다수의 승강안내부재; 상기 승강안내부재에서 상기 프린터 헤드를 상하로 승강시키는 헤드구동부; 상기 프린터 헤드에 설치되며 상기 헤드구동부에 의해 상기 프린터 헤드가 하강하여 상기 인쇄물로부터 제1거리 이내가 되면 온(ON)신호를 출력하는 제1거리감지부; 상기 프린터 헤드에 설치되며 상기 제1거리감지부에서 온(ON)신호가 출력된 상태에서 상기 프린터 헤드가 상기 인쇄물로부터 제2거리 이내가 되면 온(ON)신호를 출력하는 제2거리감지부; 및 상기 제1 및 제2 거리감지부의 온(ON)신호에 따라 상기 프린터 헤드를 승강시키도록 상기 헤드구동부의 동작을 제어하는 제어부를 포함한다.
본 발명에서, 상기 제어부는, 상기 제1거리감지부에서 오프(OFF)신호가 출력되면 온(ON)신호가 출력될 때까지 상기 프린터 헤드를 하강시키고 온(ON)신호가 출력되면 상기 프린터 헤드의 하강을 정지시키도록 상기 헤드구동부의 동작을 제어한다.
본 발명에서, 상기 제어부는, 상기 제2거리감지부에서 온(ON)신호가 출력되면 오프(OFF)신호가 출력될 때까지 상기 프린터 헤드를 상승시키고 오프(OFF)신호가 출력되면 상기 프린터 헤드의 상승을 정지시키도록 상기 헤드구동부의 동작을 제어한다.
본 발명에서, 상기 제어부는, 상기 제1거리감지부에서 온(ON)신호가 출력되면 상기 프린터 헤드로 인쇄시작신호를 출력한다.
본 발명에서, 상기 제1거리감지부 및 제2거리감지부는 상기 프린터 헤드의 전단부에 설치된다.
본 발명에서, 상기 제1거리 및 제2거리는 동일하며 상기 제2거리감지부가 상기 제1거리감지부보다 높이 장착된다.
본 발명에서, 상기 수평프레임을 상하로 이동시키기 위한 프레임승강부를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 인쇄물이 특정위치에 진입하면 상기 수평프레임을 대기위치에서 하강시키도록 상기 프레임승강부의 동작을 제어한다.
본 발명에서, 상기 헤드구동부는, 상기 승강안내부재에 설치된 승강가이드라인; 상기 승강가이드라인에 대응되도록 상기 프린터 헤드의 배면에 설치되며 상기 프린터 헤드를 상하로 승강시키도록 하기 위한 승강가이드브라켓; 및 상기 승강가이드라인을 따라 상기 프린터 헤드를 상하로 승강시키기 위한 액츄에이터를 포함한다.
본 발명에서, 상기 제어부는, 상기 제1,2 거리감지부로부터 온(ON)/오프(OFF)신호가 입력되면 상기 제1,2 거리감지부와 상기 프린터 헤드와의 각 거리에 대응하는 상기 인쇄물의 이동시간을 지연한 후 상기 프린터 헤드를 상하로 승강시키도록 상기 헤드구동부의 동작을 제어한다.
본 발명에서, 상기 승강안내부재는 상기 수평프레임에 다수의 힌지부로 연결되며, 상기 프린터 헤드가 상기 인쇄물의 표면 굴곡부와 접촉함에 따라 상기 각 프린터 헤드가 상기 힌지부를 중심축으로 하여 상기 인쇄물의 이동방향으로 회전가능하도록 연결된다.
또한, 상기 목적을 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 프린터 헤드의 인쇄위치 설정방법은,
승강안내부재에 설치된 프린터 헤드의 제1거리감지부에서 온(ON)신호가 출력될 때까지 상기 프린터 헤드를 하강시키는 하강단계; 상기 제1거리감지부에서 온(ON)신호가 출력되면 상기 프린터 헤드의 하강을 정지하고 인쇄를 시작하는 인쇄단계; 상기 인쇄 중에 제2거리감지부에서 온(ON)신호가 출력되면 오프(OFF)신호가 출력될 때까지 상기 프린터 헤드를 상승시키는 상승단계; 및 상기 제2거리감지부에서 오프(OFF)신호가 출력되면 상기 프린터 헤드의 상승을 정지시키는 정지단계를 포함한다.
또한, 상기 목적을 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 프린터 헤드의 인쇄위치 설정방법은,
인쇄물이 특정 위치로 진입되면 다수의 프린터 헤드가 설치된 프레임을 미리 설정된 위치로 하강시키는 단계; 상기 프레임의 하강이 완료되면 상기 프린터 헤드에 설치된 제1거리감지부에서 온(ON)신호가 출력될 때까지 상기 프린터 헤드를 인쇄위치까지 하강시켜 인쇄를 시작하는 단계; 및 상기 인쇄 중에 제2거리감지부에서 온(ON)신호가 출력되면 오프(OFF)신호가 출력될 때까지 상기 프린터 헤드를 상승시키는 단계를 포함한다.
본 발명의 설정방법에서, 상기 인쇄를 시작하는 단계 이후에, 상기 제1거리감지부에서 오프(OFF)신호가 출력되면 온(ON)신호가 출력될 때까지 상기 프린터 헤드를 하강시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 설정방법에서, 상기 제2거리감지부에서 온(ON)신호를 출력할 때의 상기 프린터 헤드와 상기 인쇄물 간의 거리는 상기 제1거리감지부에서 온(ON)신호를 출력할 때의 상기 프린터 헤드와 상기 인쇄물 간의 거리보다 짧다.
상기와 같은 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 프린터 헤드의 인쇄위치 설정장치 및 설정방법에서는 다음과 같은 효과를 기대할 수 있다.
본 발명에 의하면 이동하는 인쇄물에 인쇄를 수행하는 중에 인쇄물의 표면에 굴곡부가 존재하더라도 사전에 이를 감지하여 프린터 헤드의 위치를 조정하기 때문에 인쇄품질의 저하를 방지할 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면 인쇄물이 특정 위치에 진입하게 되면 프린터 헤드를 상부의 대기위치에서 미리 설정된 위치로 하강시키고, 이후에 인쇄물의 표면까지의 거리를 고려하여 다시 인쇄위치를 조정함으로써 고해상도의 인쇄가 가능하다.
나아가, 본 발명에 의하면 정전이나 시스템 오류 등으로 인해 프린터 헤드가 인쇄물의 표면 굴곡부와 충돌하더라도 해당 프린터 헤드를 인쇄물의 이동방향으로 회전시킴으로써 프린터 헤드의 손상을 최소화할 수 있도록 한다.
도 1은 본 발명에 따른 프린터 헤드의 인쇄위치 설정장치가 적용되는 인쇄시스템의 계통도.
도 2는 도 1에 도시된 인쇄시스템에서 프린터 헤드의 인쇄위치 설정장치의 요부사시도.
도 3은 도 2에 도시된 프린터 헤드의 인쇄위치 설정장치의 정면도.
도 4는 본 발명에 따른 프린터 헤드의 조립도.
도 5는 도 4에 도시된 프린터 헤드의 배면도.
도 6은 도 4에 도시된 프린터 헤드의 측면도.
도 7은 본 발명에 따른 프린터 헤드의 인쇄위치 설정장치의 동작도.
이하에서, 본 발명의 바람직한 실시 예가 첨부된 도면들을 참조하여 설명할 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 프린터 헤드의 인쇄위치 설정장치가 적용되는 인쇄시스템의 계통도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일시 예에 따른 인쇄시스템에서는 데이터베이스(DB:database)(101)에 인쇄할 데이터가 저장되어 있고 이러한 데이터는 인쇄관리PC(102)에서 수신한다. 인쇄할 데이터로는 예컨대 문자, 기호, 무늬 등이 될 수 있다. 인쇄관리PC(102)에서는 인쇄할 데이터를 미리 설정된 프로그램에 의해 가공처리하여 인쇄제어기(103)로 그 가공된 데이터를 전송한다. 인쇄제어기(103)는 인쇄물이 인입되어 마킹 위치에 도달하면 프린터 헤드(50)로 인쇄 출력신호를 전송하여 인쇄를 시작하도록 한다. 기구부제어기(104)에서는 본 발명에 따른 프린터 헤드의 인쇄위치 설정장치(105)의 각종 구성요소를 기구적으로 제어한다. 예컨대, 프린터 헤드(50)를 인쇄위치로 이동시키는 등의 동작을 제어한다. 한편, 잉크공급기기(106)는 다수의 프린터 헤드(50)로 잉크를 공급하는 기능을 수행한다.
도 2는 도 1에 도시된 인쇄시스템에서 프린터 헤드의 인쇄위치 설정장치의 요부사시도이고, 도 3은 이러한 프린터 헤드의 인쇄위치 설정장치의 정면도이다.
도 2 및 도 3를 참조하면, 본 발명의 프린터 헤드 인쇄위치 설정장치가 적용되는 인쇄시스템은 다수의 롤러(10a)를 갖는 컨베이어(10)를 이용하여 인쇄물(20)을 인쇄가능한 위치로 이동시킨다. 이러한 인쇄물은 예컨대 종이, 나무, 철판, 알루미늄, 플라스틱, 고무 등 다양한 재질을 포함하며 본 인쇄 시스템에서는 이러한 인쇄물에 문자를 비롯하여 기호, 무늬, 패턴 등을 연속적으로 인쇄할 수 있다.
컨베이어(10)의 양측에는 수직프레임(11)이 각각 설치된다. 이들 두 수직프레임(11) 사이에는 수평프레임(12)이 설치된다. 즉, 수평프레임(12)은 이동하는 인쇄물(20)의 상부에 인쇄물(20)의 이동방향에 수직방향으로 설치된다. 여기서, 수직프레임(11)에는 수평프레임(12)을 상하로 이동시키기 위한 프레임승강부(13)가 형성된다. 또한, 수직프레임(11)에는 수평프레임(12)의 상하로 승강시키기 위한 가이드홈(14) 및 볼스크류(15)가 형성된다. 프레임승강부(13)가 동작하면 볼스크류(15)가 좌우로 회전하게 되고 볼스크류(15)에 연결된 수평프레임(12)이 가이드홈(14)을 따라 상하로 이동하게 된다. 이러한 프레임구동부(13)는 예컨대, 서보모터를 구비한 리니어 액츄에이터로 구현될 수 있다.
수평프레임(12)에는 승강안내부재(30)가 다수의 힌지부(40)에 의해 결합되고 승강안내부재(30)에는 다수의 프린터 헤드(50)가 일렬로 설치되어 있다. 이러한 힌지부(40)에 의해 승강안내부재(30)는 힌지부(40)를 중심축으로 하여 인쇄물(20)의 이동방향으로 회전가능하게 된다. 이는 인쇄물(20)에 표면 굴곡부(21)가 존재하는 경우 그 표면 굴곡부(21)가 프린터 헤드(50)와의 충돌시 충격이나 손상을 최소화하기 위한 것이다. 즉, 인쇄물(20)의 표면 굴곡부(21)가 이동하면서 프린터 헤드(50)를 밀고 나가면서 자연스럽게 프린터 헤드(50)가 힌지부(40)를 중심축으로 하여 인쇄물(20)의 이동방향으로 회전한다. 이는 시스템의 정전이나 오류 등으로 인해 안전장치가 제대로 동작하지 않을 때 표면 굴곡부(21)가 프린터 헤드(30)를 통과하면서 충돌함으로써 발생하는 프린터 헤드(30)의 충격을 최소화하기 위한 것이다. 여기서, 본 발명의 전반에 걸쳐 기재된 표면 굴곡부(21)는 표면이 편평하지 못하고 울퉁불퉁하거나 휘어진 형상 등을 모두 포함하는 개념이다.
다수의 프린터 헤드(50)는 승강안내부재(30)에 설치되며, 예컨대 내부의 잉크를 인쇄물(20)로 미리 설정된 인쇄 프로세스에 따라 개별적으로 분사함으로써 이동하는 인쇄물(20)에 소망하는 문자나 기호 등을 인쇄하도록 한다. 이러한 방식으로 본 발명은 예컨대 Drop-on-Demand(DOD) 방식의 잉크젯 인쇄기술을 구현한다.
본 실시 예의 인쇄시스템은 제어부(60)를 포함한다. 이러한 제어부(60)는 상위 프로세서로부터 입력되는 신호에 따라서 수평프레임(12)을 상하로 상승 및 하강시키도록 프레임승강부(13)의 동작을 제어한다.
도 4은 본 발명에 따른 프린터 헤드의 조립도이고, 도 5는 본 발명의 프린터 헤드의 배면도이며, 도 6는 프린터 헤드의 인쇄위치 설정장치의 측면도이다.
도 4 내지 도 6를 참조하면, 본 발명에 따른 프린터 헤드의 인쇄위치 설정장치에서는 수평프레임(12)에 다수의 힌지부(40)를 이용하여 승강안내부재(30)가 인쇄물(20)의 이동방향으로 회전가능하게 연결된다. 승강안내부재(30)에는 다수의 프린터 헤드(50)가 일렬로 설치된다. 미도시되었으나, 각각의 프린터 헤드(50)에는 그 내부에 잉크를 공급하는 배관(미도시)과 잉크를 분사하는 분사노즐(미도시)을 포함한 각종 장치들이 내장된다.
프린터 헤드(50)의 배면에는 제1거리감지부(70) 및 제2거리감지부(71)가 설치된다. 하지만, 이는 일례이며 다른 실시 예에서는 인쇄물(20)의 이동방향을 기준으로 프린터 헤드(50)의 전단부에 이격하여 설치될 수도 있다. 따라서, 인쇄물(20)이 프린터 헤드(50)보다 이들 제1 및 제2 거리감지부(70,71)에 먼저 도달한다. 제1,2거리감지부(70,71)는 하부의 인쇄물(20)까지의 거리를 감지하고, 미리 설정된 거리범위가 감지되면 온(ON)신호를 출력하고 그 거리범위를 벗어나면 오프(OFF)신호를 출력한다. 이러한 온(ON)/오프(OFF)신호는 인쇄물(20)로부터 프린터 헤드(50)의 거리를 조정하는데 사용된다. 이는 하기에서 상세하게 설명된다. 본 발명에서의 제1 및 제2 거리감지부(70,71)는 예컨대 거리를 측정하는 장치로서, 레이저거리센서, 초음파거리센서 또는 근접센서 등으로 구현된다.
또한, 헤드구동부(80)는 프린터 헤드(50)를 승강시키기 위한 승강가이드브라켓(51) 및 승강가이드라인(52)를 포함한다. 프린터 헤드(50)의 배면에는 승강안내부재(30)에서 프린터 헤드(50)가 상하로 원활하게 승강되도록 하기 위한 승강가이드브라켓(51)이 설치된다. 이러한 승강가이드브라켓(51)에 대응하여 승강안내부재(30)에는 승강가이드라인(31)이 형성된다. 이로써 승강가이드라인(31)이 승강가이드브라켓(51)에 결합되어 프린터 헤드(50)가 상하 직선운동으로 상승 및 하강하도록 한다. 여기서, 프린터 헤드(50)의 승강은 액츄에이터(미도시)에 의해 이루어진다. 액츄에이터는 제어부(60)의 제어신호에 따라 동작하며 프린터 헤드(50)를 승강안내부재(30)에서 상하로 승강시킨다. 이러한 액츄에이터는 예컨대 서보모터를 구비한 리니어 액츄에이터로 구현될 수 있다. 도 5 및 도 6에는 일례로서 2개의 프린터 헤드(50)가 상승/하강한 예가 도시된다. 도 5의 좌측은 프린터 헤드(50)가 상승한 예를, 우측은 프린터 헤드(50)가 하강한 예를 도시하고 있다.
이하에서, 상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 프린터 헤드의 인쇄위치 설정장치의 동작 프로세스를 구체적으로 설명한다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 프린터 헤드의 인쇄위치 설정장치의 동작도이다.
먼저, 도 7의 (a)에서와 같이 인쇄물(20)이 컨베이어(10)에 의해 이동하여 인쇄가능한 특정위치로 진입하면, 제어부(60)는 프레임승강부(13)의 동작을 제어하여 수평프레임(12)을 미리 설정된 위치까지 하강시키도록 한다. 이 경우에는 제1 및 제2 거리감지부(70,71)가 둘 다 오프(OFF)신호를 출력하게 된다.
이후, 도 7의 (b)와 같이 수평프레임(12)이 미리 설정된 위치까지 하강이 완료되면 제어부(60)는 헤드구동부(80)의 동작을 제어하여 각 프린터 헤드(50)별로 인쇄위치까지 더 하강시킨다. 프린터 헤드(50)별 하강은 해당 프린터 헤드(50)에 장착된 제1거리감지부(70)에서 온(ON)신호가 출력될 때까지 진행된다. 제1거리감지부(70)는 인쇄물(20)과의 거리를 측정하되, 그 측정된 거리가 미리 설정된 제1거리 이내인 경우는 온(ON)신호를 출력하고 그 제1거리를 벗어나는 경우는 오프(OFF)신호를 출력한다. 프린터 헤드(50)가 인쇄위치까지 하강하면 제1거리감지부(70)에서는 온(ON)신호를 출력하도록 한다. 이때, 제2거리감지부(71)는 오프(OFF)신호를 출력한다. 제2거리감지부(71)도 인쇄물(20)까지의 거리를 측정하되, 그 측정된 거리가 미리 설정된 제2거리 이내이면 온(ON)신호를 출력하고, 그 제2거리를 벗어나면 오프(OFF)신호를 출력한다. 본 실시 예에서, 제2거리는 제1거리보다 작다. 즉, 제2거리감지부(71)가 더 짧은 거리를 감지하도록 구현된다. 상기한 바와 같이 제1거리감지부(70)에서 온(ON)신호가 출력되면 제어부(60)는 각각의 프린터 헤드(50)로 인쇄시작신호를 출력함으로써 미리 정해진 인쇄프로그램에 따라 인쇄를 시작한다.
이와 같이, 제1거리감지부(70)에서 출력된 온(ON)신호는 제어부(60)로 출력되고, 제어부(60)에서는 프린터 헤드(50)가 인쇄위치까지 하강한 것으로 판단하여 헤드구동부(80)의 동작을 정지시킨다. 그러면 프린터 헤드(50)는 인쇄위치에 정지하게 된다. 이후, 인쇄신호를 출력하여 프린터 헤드(50)에서는 미리 정해진 인쇄프로그램에 따라 잉크를 분사하여 고해상도의 인쇄를 수행하게 된다.
이와 같이, 인쇄가 진행되는 도중에 인쇄물(20)의 표면높이가 변동이 발생하는 경우에는 프린터 헤드(50)와 인쇄물(20) 간의 거리변동이 발생하여 인쇄품질에 악영향을 미치므로, 이러한 거리변동에 대응하여 프린터 헤드(50)의 높이를 조정하도록 한다. 즉, 도 7의 (c)와 같이 인쇄물(20)이 진행하면서 표면 굴곡부(21)가 진입되면 제2거리감지부(71)에서 그 표면 굴곡부(21)까지의 거리를 측정하여 그 측정거리가 제2거리 이내이면 온(ON)신호를 출력한다. 다시 말하면, 제2거리감지부(71)에서 온(ON)신호를 출력한다는 것은 인쇄물(20)에 표면 굴곡부(21)가 발생하여 프린터 헤드(50)와 인쇄물(20)의 표면 간의 거리가 가까워졌음을 의미한다. 이때, 제1거리감지부(70)와 인쇄물(20)의 거리는 더 가까워졌으므로 제1거리 이내가 되어 계속해서 온(ON)신호를 출력하게 된다.
이 경우, 도 7의 (d)에서와 같이 표면 굴곡부(21)로 인한 거리변동을 조정하기 위해 제어부(60)는 헤드구동부(80)의 동작을 제어하여 제2거리감지부(71)에서 오프(OFF)신호가 출력될 때까지 프린터 헤드(50)를 상승시키도록 한다. 즉, 프린터 헤드(50)를 상승시킴으로써 인쇄물(20)의 표면 굴곡부(21)로부터 인쇄위치를 조정하도록 한다. 제2거리감지부(71)에서 오프(OFF)신호가 출력되면 프린터 헤드(50)의 상승은 정지된다. 물론, 제1거리가 제2거리보다 길기 때문에 제2거리감지부(71)에서 오프(OFF)신호가 출력되더라도 인쇄물(20)과의 거리가 제1거리 이내이면 제1거리감지부(70)에서는 여전히 온(ON)신호가 출력되고 인쇄를 계속 수행하게 된다.
만약에, 도 7의 (e)에서와 같이 표면 굴곡부(21)가 하향으로 휜 경우 제1거리감지부(70)에서 측정한 거리가 제1거리 이내이면 여전히 온(ON)신호를 출력하여 인쇄를 계속 수행하겠지만, 휜 정도가 커서 제1거리감지부(70)에서 측정한 거리가 제1거리를 벗어나면 오프(OFF)신호를 출력하게 된다. 이는 곧 프린터 헤드(50)와 인쇄물(20) 간의 거리가 멀어진 것이므로 인쇄품질에 악영향을 주게 된다. 따라서, 제1거리감지부(70)에서 오프(OFF)신호를 수신한 제어부(60)는 헤드구동부(80)의 동작을 제어하여 프린터 헤드(50)를 다시 하강시키도록 한다. 이러한 하강은 제1거리감지부(70)에서 재차 온(ON)신호가 출력될 때까지 이루어진다. 즉, 온(ON)신호가 출력되면 프린터 헤드(50)의 하강은 정지되는 것이다. 이로써 도 7의 (b)와 같은 상태로 유지된 상태에서 인쇄를 수행하게 되어 인쇄품질의 저하를 방지하게 된다.
상기 동작도에서 알 수 있듯이, 본 발명에 따른 프린터 헤드(50)는 제1거리감지부(70)에서는 온(ON)신호가 출력되고 제2거리감지부(71)에서는 오프(OFF)신호가 출력되는 상태를 유지함이 바람직하다.
한편, 상술한 바와 같이 본원발명의 제1 및 제2 거리감지부(70,71)에서 감지하는 거리는 다르게 설정됨이 바람직하다. 즉, 제1거리감지부(70)에서 감지하는 제1거리가 제2거리감지부(71)에서 감지하는 제2거리보다 길다. 이를 위하여 본 발명의 일 실시 예에서 제1 및 제2 거리감지부(70,71)를 동일한 위치에 설치하는 경우에는 제1거리가 제2거리보다 길다. 만약, 본 발명의 다른 실시 예에서 제1 및 제2 거리감지부(70,71)의 감지거리가 동일한 경우에는 설치위치를 다르게 함이 바람직하다. 이때, 제2거리감지부(71)가 제1거리감지부(70)보다 상대적으로 높이 설치됨이 바람직하다.
또한, 제1 및 제2 거리감지부(70,71)와 프린터 헤드(50) 간에는 소정의 거리가 존재한다. 특히, 제1 및 제2 거리감지부(70,71)를 프린터 헤드(50)의 전단부에 일정한 거리를 두고 설치하는 경우, 프린터 헤드(50)의 배면에 설치할 때보다 그 거리는 더 커진다. 이때, 제어부(60)는 이들 제1 및 제2 거리감지부(70,71)로부터 온(ON)/오프(OFF)신호가 입력되면 제1,2 거리감지부(70,71)와 프린터 헤드(50)와의 각 거리에 대응하는 인쇄물(20)의 이동시간을 지연한 후 프린터 헤드(50)를 상하로 승강시키도록 헤드구동부(80)의 동작을 제어함이 바람직하다. 이는 인쇄물(20)의 표면 굴곡부(21)가 제1,2 거리감지부(70,71)를 통과하고 일정기간이 지난 후 프린터 헤드(50)를 통과할 때를 맞춰 프린터 헤드(50)를 승강시켜야 하기 때문이다.
또한, 본 발명에서 기술한 오프(OFF)신호는 신호를 전혀 출력하지 않는 것을 포함한다. 따라서, 도 7에서 제1 및 제2 거리감지부(70,71)에서 제1,2거리를 감지하지 못한 경우에는 아무런 신호가 출력되지 않고, 이 경우 제어부(60)에서는 감지신호가 수신되지 않은 경우에는 제1,2거리를 감지하지 못한 것으로 판단한다.
나아가, 본 발명의 실시 예에서 승강안내부재(30)는 수평프레임(12)에 힌지부(40)에 의해 연결된다. 힌지부(40)는 인쇄물(20)의 이동으로 프린터 헤드(50)가 인쇄물(20)의 표면 굴곡부(21)와의 접촉에 따라 프린터 헤드(50)가 인쇄물(20)의 이동방향으로 회전가능하도록 수평프레임(12)을 각각 서로 연결하는 것이다. 이로써, 인쇄물(20)의 표면 굴곡부(21)가 전진이동하면서 프린터 헤드(50)를 밀고 지나감에 따라 프린터 헤드(30)가 자연스럽게 밀려 올라가면서 회전하게 되는 것이다. 이는 예컨대 인쇄 시스템에 예기치 못한 정전이나 시스템 오류 등이 발생하여 안전장치가 작동하지 않을시 인쇄물(20)의 표면 굴곡부(21)가 프린터 헤드(50)에 충돌하는 경우를 대비하여 프린터 헤드(50)의 손상을 최소화하기 위한 것이다. 본 실시 예에서 힌지부(40)는 예컨대 경첩과 같은 부재로 구현될 수 있다. 한편, 본 발명에서는 승강안내부재(30)를 구비하지 않고 힌지부(40)를 이용하여 각각의 프린터 헤드(50)를 직접 수평프레임(12)에 연결할 수도 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 바람직한 실시 예들을 통하여 상세하게 설명되었지만, 본 발명은 이러한 실시 예들의 내용에 한정되는 것이 아님을 밝혀둔다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면, 비록 실시 예에 제시되지 않았지만 첨부된 청구항의 기재 범위 내에서 다양한 본 발명에 대한 모조나 개량이 가능하며, 이들 모두 본 발명의 기술적 범위에 속함은 너무나 자명하다 할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
철강업계나 조선업계뿐만 아니라 제품을 생산하는 산업현장에서 인쇄물에 다수의 프린터 헤드를 이용하여 문자나 기호 등을 마킹하고 있다. 최근 제품의 다양화로 인해 고해상도의 인쇄가 요구되고 있다. 이때, 인쇄물의 표면이 편평하지 못하고 굴곡부가 존재하는 경우 프린터 헤드와의 거리변화로 인해 고해상도의 인쇄품질에 악영향을 주게 되므로 이에 대한 대책이 필요한 실정이다.
이러한 측면에서 볼 때, 본 발명에 따른 프린터 헤드의 인쇄위치 설정장치 및 방법에서는 이동하는 인쇄물의 표면 굴곡부가 존재하더라도 그 굴곡부에 대응하도록 프린터 헤드의 인쇄위치를 조정하기 때문에 고해상도의 인쇄품질을 보증할 수 있다. 따라서, 본 발명은 고해상도의 인쇄품질을 요구하는 산업현장에 매우 유용하게 이용될 수 있다.
10 : 컨베이어 10a : 롤러
11 : 수직프레임 12 : 수평프레임
13 : 프레임승강부 14 : 가이드홈
15 : 볼스크류 20 : 인쇄물
21 : 표면굴곡부 30 : 승강안내부재
31 : 승강가이드라인 40 : 힌지부
50 : 프린터 헤드 51 : 승강가이드브라켓
60 : 제어부 70 : 제1거리감지부
72 : 제2거리감지부 80 : 헤드구동부

Claims (14)

  1. 이동하는 인쇄물의 상부에 이동방향의 횡방향으로 설치된 프레임;
    상기 프레임에 연결되며 각각 프린터 헤드가 설치된 다수의 승강안내부재;
    상기 승강안내부재에서 상기 프린터 헤드를 상하로 승강시키는 헤드구동부;
    상기 프린터 헤드에 설치되며 상기 헤드구동부에 의해 상기 프린터 헤드가 하강하여 상기 인쇄물로부터 제1거리 이내가 되면 온(ON)신호를 출력하는 제1거리감지부;
    상기 프린터 헤드에 설치되며 상기 제1거리감지부에서 온(ON)신호가 출력된 상태에서 상기 프린터 헤드가 상기 인쇄물로부터 제2거리 이내가 되면 온(ON)신호를 출력하는 제2거리감지부; 및
    상기 제1 및 제2 거리감지부의 온(ON)신호에 따라 상기 프린터 헤드를 승강시키도록 상기 헤드구동부의 동작을 제어하는 제어부; 를 포함하는 프린터 헤드의 인쇄위치 설정장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 제1거리감지부에서 오프(OFF)신호가 출력되면 온(ON)신호가 출력될 때까지 상기 프린터 헤드를 하강시키고 온(ON)신호가 출력되면 상기 프린터 헤드의 하강을 정지시키도록 상기 헤드구동부의 동작을 제어하는 것을 특징으로 하는 프린터 헤드의 인쇄위치 설정장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 제2거리감지부에서 온(ON)신호가 출력되면 오프(OFF)신호가 출력될 때까지 상기 프린터 헤드를 상승시키고 오프(OFF)신호가 출력되면 상기 프린터 헤드의 상승을 정지시키도록 상기 헤드구동부의 동작을 제어하는 것을 특징으로 하는 프린터 헤드의 인쇄위치 설정장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 제1거리감지부에서 온(ON)신호가 출력되면 상기 프린터 헤드로 인쇄시작신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 프린터 헤드의 인쇄위치 설정장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1거리감지부 및 제2거리감지부는 상기 프린터 헤드의 전단부에 설치되는 것을 특징으로 하는 프린터 헤드의 인쇄위치 설정장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1거리 및 제2거리는 동일하며 상기 제2거리감지부가 상기 제1거리감지부보다 높이 장착되는 것을 특징으로 하는 프린터 헤드의 인쇄위치 설정장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 수평프레임을 상하로 이동시키기 위한 프레임승강부를 더 포함하고,
    상기 제어부는 상기 인쇄물이 특정위치에 진입하면 상기 수평프레임을 대기위치에서 하강시키도록 상기 프레임승강부의 동작을 제어하는 것을 특징으로 하는 프린터 헤드의 인쇄위치 설정장치.
  8. 제1항에 있어서, 상기 헤드구동부는,
    상기 승강안내부재에 설치된 승강가이드라인;
    상기 승강가이드라인에 대응되도록 상기 프린터 헤드의 배면에 설치되며 상기 프린터 헤드를 상하로 승강시키도록 하기 위한 승강가이드브라켓; 및
    상기 승강가이드라인을 따라 상기 프린터 헤드를 상하로 승강시키기 위한 액츄에이터; 를 포함하는 프린터 헤드의 인쇄위치 설정장치.
  9. 제1항 내지 제8항에 있어서, 상기 제어부는,
    상기 제1,2 거리감지부로부터 온(ON)/오프(OFF)신호가 입력되면 상기 제1,2 거리감지부와 상기 프린터 헤드와의 각 거리에 대응하는 상기 인쇄물의 이동시간을 지연한 후 상기 프린터 헤드를 상하로 승강시키도록 상기 헤드구동부의 동작을 제어하는 것을 특징으로 하는 프린터 헤드의 인쇄위치 설정장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 승강안내부재는 상기 수평프레임에 다수의 힌지부로 연결되며,
    상기 프린터 헤드가 상기 인쇄물의 표면 굴곡부와 접촉함에 따라 상기 각 프린터 헤드가 상기 힌지부를 중심축으로 하여 상기 인쇄물의 이동방향으로 회전가능하도록 연결된 것을 특징으로 하는 프린터 헤드의 인쇄위치 설정장치.
  11. 승강안내부재에 설치된 프린터 헤드의 제1거리감지부에서 온(ON)신호가 출력될 때까지 상기 프린터 헤드를 하강시키는 하강단계;
    상기 제1거리감지부에서 온(ON)신호가 출력되면 상기 프린터 헤드의 하강을 정지하고 인쇄를 시작하는 인쇄단계;
    상기 인쇄 중에 제2거리감지부에서 온(ON)신호가 출력되면 오프(OFF)신호가 출력될 때까지 상기 프린터 헤드를 상승시키는 상승단계; 및
    상기 제2거리감지부에서 오프(OFF)신호가 출력되면 상기 프린터 헤드의 상승을 정지시키는 정지단계; 를 포함하는 프린트 헤드의 인쇄위치 설정방법.
  12. 인쇄물이 특정 위치로 진입되면 다수의 프린터 헤드가 설치된 프레임을 미리 설정된 위치로 하강시키는 단계;
    상기 프레임의 하강이 완료되면 상기 프린터 헤드에 설치된 제1거리감지부에서 온(ON)신호가 출력될 때까지 상기 프린터 헤드를 인쇄위치까지 하강시켜 인쇄를 시작하는 단계; 및
    상기 인쇄 중에 제2거리감지부에서 온(ON)신호가 출력되면 오프(OFF)신호가 출력될 때까지 상기 프린터 헤드를 상승시키는 단계; 를 포함하는 프린트 헤드의 인쇄위치 설정방법.
  13. 제11항 또는 제12항에 있어서, 상기 인쇄를 시작하는 단계 이후에,
    상기 제1거리감지부에서 오프(OFF)신호가 출력되면 온(ON)신호가 출력될 때까지 상기 프린터 헤드를 하강시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 프린터 헤드의 인쇄위치 설정방법.
  14. 제11항 또는 제12항에 있어서,
    상기 제2거리감지부에서 온(ON)신호를 출력할 때의 상기 프린터 헤드와 상기 인쇄물 간의 거리는 상기 제1거리감지부에서 온(ON)신호를 출력할 때의 상기 프린터 헤드와 상기 인쇄물 간의 거리보다 짧은 것을 특징으로 하는 프린터 헤드의 인쇄위치 설정방법.
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