EP4023448A1 - Method for generating control data for multicolour thermal direct printing - Google Patents
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- EP4023448A1 EP4023448A1 EP20218029.5A EP20218029A EP4023448A1 EP 4023448 A1 EP4023448 A1 EP 4023448A1 EP 20218029 A EP20218029 A EP 20218029A EP 4023448 A1 EP4023448 A1 EP 4023448A1
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Definitions
- the present invention relates to a method for creating control data for multi-color, in particular two-color, direct thermal printing.
- Direct thermal printing papers that change color to different colors in response to different temperatures are known to those skilled in the art.
- the direct thermal printing paper KLRB 46B from the company Kanzan is a paper which turns red at a temperature of 75°C to 80°C and turns black at a temperature of 95°C to 105°C.
- the EP1866161B1 also shows a two-color direct thermal printing paper.
- the EP1866161B1 also shows a printer for printing on such direct thermal printing paper, which comprises two print heads, the first print head applying a temperature to the direct thermal printing paper that triggers discoloration in the first color and the second print head applying a temperature to the direct thermal printing paper applied, which triggers a discoloration in the second color. From the EP3175993B1 a direct thermal printing paper is known which can be used for three-color printing.
- Direct thermal printers with a print head whose thermocouples can generate two different temperatures are known to those skilled in the art DE60207488T2 and the DE60036515T2 known. In this way, a two-color print can be produced on the thermal direct printing paper. These printheads and their controls are expensive and complex.
- the object of the invention is to enable more cost-effective multi-color direct thermal printing.
- the thermal direct printing paper is continuously fed past the print head and printed one line after the other.
- the control data for the print lines are control data that are sent one after the other to the print head, and the heat sources are correspondingly re-activated at intervals and heated or not heated to the printing temperature.
- control data causes a plurality of adjacent heat sources to be heated to the printing temperature at the locations where the second color is to be formed on the direct thermal printing paper.
- control data from a plurality of adjacent heat sources causes one portion to be heated to the printing temperature and the other portion of the heat sources not to be heated.
- adjacent heat sources can be adjacent heat sources in both row direction and column direction.
- Heat sources that are adjacent in the row direction are heat sources that are arranged next to one another on the print head. Heat sources that border one another in the direction of the columns is always the same heat source in the print head, but it is controlled line by line and thus in chronological succession. Even if it is only one from a hardware point of view If the heat source is heat, the heat source is directed to print pixels arranged next to one another in the column direction as a result of the line-by-line feed and printing of the direct thermal printing paper.
- the original image is entered via the input/output device and includes, for example, text in black letters and text in red letters, it is already clear from the input which areas, namely the areas covered by the text, are in which color are present in the image data.
- the original image is a graphic received electronically by the receiving device, an image recognition algorithm must be applied to identify the first color areas and the second color areas.
- the regular raster is a raster which is repeated in rows and/or columns or arranged at an angle.
- areas of the first color in the image data are mapped in different regular grids due to their brightness in the control pattern.
- Dark first color areas include more active print pixels in the control pattern than light first color areas. This is the case when the second color is black. With more active print pixels, there is a higher proportion of black pixels in direct thermal printing and the area of the first color appears darker to the human eye.
- At least parts of the active print pixels have a minimum spacing in the control pattern for areas that exceed a certain brightness.
- the minimum distance is selected in such a way that the first color, the second color and the paper color overlap on the thermal direct printing paper.
- the print pixels are arranged so far apart that an unprinted area remains between two areas printed by the print pixels on the direct thermal paper, and thus an area in the paper color, in particular a white area.
- a white pixel can be included in the print and the brightness of the printed area increases.
- a plurality of print pixels arranged in a regular grid are inactive print pixels in the control pattern for brightening an area in the second color. All other print pixels in the area are active print pixels.
- An area of the second color includes only active print pixels. Inserting groups of inactive print pixels in a regular grid creates white areas that lighten the second color. However, the white areas are outlined with a narrow border of the first color. If the second color is black and the first color is red, then gray scale printing is possible with such a control pattern, where the gray scale printing will have a slight red cast.
- the input/output device includes a display on which a graphical user interface is shown.
- the input/output device is designed to receive inputs for creating a label layout, the inputs including characters, standard graphics, colors, sizes, alignments and/or positions.
- the control device is designed to display the print image resulting from the created control data on the input/output device. In one embodiment, the control device is designed to compare the print image resulting from the created control data with the original image on the input/output device.
- control device includes an object recognition device that recognizes at least one barcode in the image data from an original image received via the input/output device or receiving device.
- the control device outputs an error message via the input/output device if the barcode does not have the second color and/or is not aligned in a printing direction is.
- a barcode is particularly easy to read when it is printed in black and when the bars of the barcode are printed along the printing direction.
- the two-color direct thermal printing paper in particular the Kanzan paper already mentioned, turns red in a first temperature range of 75°C to 80°C and black at a temperature of 95°C to 105°C when heat is applied. Since the paper slides under the print head and the heat sources are covered with a protective layer or glass, for example, and the paper as linerless paper has a protective layer, in particular silicone layer, over the thermoreactive one, the heat sources during printing may have to be slightly higher temperatures than those above mentioned discoloration temperatures.
- the direct thermal printing paper is intended to be supplied with two discrete temperatures for two-color printing. However, direct thermal printheads, whose heat sources can generate two different temperatures, are technically complex and sometimes unreliable.
- the advantage of this process is that only one discrete temperature, the printing temperature, has to be generated at the heat sources. If several adjacent pixels are heated to the printing temperature, the printing temperature and that is transferred Direct thermal paper below these pixels heats up to the higher temperature range where the second color is formed. If, from a group of adjacent heat sources, i.e. from a group of adjacent pixels, some are heated to the printing temperature and others are not, an average temperature is formed that is transferred to the direct thermal printing paper, which is in the lower temperature range of direct thermal printing paper falls and forms the first color. It can be observed that the active heat sources, i.e. the heat sources heated to the printing temperature, form pixels in the second color on the direct thermal printing paper.
- spots in the first color form because the temperature on the thermal direct printing paper in these areas drops somewhat and corresponds to the lower temperature range.
- the process makes use of the fact that a point heat source radiates heat in the immediate vicinity.
- a combination of active and inactive heat sources creates a pixel pattern on the direct thermal printing paper that has a few pixels in the second color and around them pixels in the first color. Due to the small pixel size, however, the human eye cannot perceive the individual pixels. Rather, depending on the relationship between active and inactive heat sources and their geometric arrangement, the area appears as an area in the first color.
- the unprinted direct thermal printing paper is usually white or has a whitish tint. This is not to be understood as a first or second color within the meaning of the invention.
- the second color is black.
- the first color is red.
- the first color and the second color mean a reaction of the thermoreactive layer. At the pixel to which heat is applied, the color changes thermoreactive layer.
- color effects can be achieved, such as a light red area or a dark red area.
- these consist of individual red, white and black pixels and are not to be regarded as separate colors within the meaning of this disclosure.
- the printing temperature is equal to or higher than the second temperature.
- the heat source must transfer heat to the paper at the temperature of the higher temperature range. This is the second temperature. Due to the effects that can occur due to the protective layer on the print head and the protective layer on the direct thermal printing paper, the printing temperature may have to be slightly higher than the second temperature.
- the step of moving the direct thermal printing paper line by line occurs during a line time from a line n to a next line n+1.
- the movement of the direct thermal printing paper is continuous, ie the paper is moved past the print head at a constant or almost constant speed.
- the movement of the direct thermal paper is stepped, that is, the direct thermal paper is moved to the next line n+1 and stopped until the line time expires, and then moved to line n+2.
- the area on the direct thermal printing paper when printing an area, comprises multiple rows and multiple columns.
- the rows from the print head's point of view correspond to a time when this row is under the heat sources of the print head.
- the columns of the area correspond to certain heat sources of the print head as seen from the print head. If an area on the thermal direct printing paper is printed in the second color, then over the times that correspond to the lines of the area, all Heat sources corresponding to the columns of the rows heated to the printing temperature. All heat sources that correspond to the projection on the surface on the direct thermal printing paper are heated to the printing temperature and the surface changes color to the second color.
- the area including multiple rows (n, n+1, n+2) and multiple columns, while printing the multiple rows (n, n+ 1, n+2), all heat sources corresponding to the multiple columns heated to the printing temperature.
- the surface is printed in the first color
- one part of the heat sources mentioned in the previous paragraph must be heated to the printing temperature (active heat sources) and another part is not heated (inactive heat sources), i.e. the other Some of the heat sources are not controlled electrically.
- active heat sources the area including multiple rows (n, n+1, n+2) and multiple columns, while printing the multiple rows (n, n+ 1, n+2) from the heat sources corresponding to the several columns, a proportion is heated to the printing temperature, so that the projection of the heat sources onto the surface corresponds to a regular grid of active and inactive heat sources, with as many or more inactive than active ones heat sources are present.
- a pure print in the first color ie an area that only has pixels in the first color
- the human eye perceives the area in the first color when the pixels of the first color and the pixels of the second color are arranged in a regular grid and the pixels of the first color predominate. Therefore, there must be as many or more inactive heat sources in the grid on the projection of the area than active heat sources.
- the heat sources corresponding to the multiple columns are heated to the printing temperature in such a way that the projection of the heat sources onto the surface has a regular Grid of active and inactive heat sources corresponds.
- the paper color is white, although the white can have a slight reddish tinge.
- the grid is arranged in such a way that the distance between two heat sources that are heated to the printing temperature exceeds a minimum distance in row direction and column direction, a white pixel appears on the surface. It is thus possible to create a grid that represents an overlay of pixels in the first color, in the second color and white pixels.
- the second color is black. Hues in the first color, particularly red, can be printed at different levels of lightness. A screen containing more active heat sources will print a darker shade of the first color on the direct thermal paper than a screen with fewer active heat sources.
- red tones can be generated in different brightnesses by selecting the grid with white and black pixels, from a bright red with a large proportion of white to a dark red that goes black transforms.
- the fact that the printing of red pixels always causes a black pixel in the middle, which is surrounded by red pixels, means that there can be no pure red area and an area perceived by the human eye as a red area made up of a plurality of red pixels and a smaller number of black pixels and in particular also a smaller number of white pixels.
- the regular raster is a raster which is repeated in rows and/or columns or arranged obliquely or alternately. Different effects can be achieved with different regular grids and in particular different brightnesses of the first color can be printed.
- a repeating grid over several pixels in the row direction and in the column direction results in a small area with a specific lightness of the first color.
- Various geometric shapes can be assembled from many small areas, resulting in many shapes and a large degree of freedom for prints in the first and second color.
- the direct thermal printing paper is linerless paper.
- the direct thermal printing paper comprises a silicone layer on the upper side.
- Linerless paper is paper made from a continuous strip that does not include a carrier tape.
- the paper layer on the back has an adhesive material, in particular an adhesive coating, in order to be able to stick labels that have been separated from the continuous strip to an object. So that the label web does not stick to itself when it is rolled up into a continuous roll, the top of the paper has a silicone layer from which the adhesive material can be removed.
- This silicone layer on the thermal direct printing paper has the advantage that the heat from the heat source is distributed somewhat in the silicone layer and not only penetrates the paper at certain points under the heat source, but also in its surroundings.
- an active heat source is electrically controlled by the controller during a printing interval.
- the pressure interval is divided into a saturation interval and a subsequent cooling interval.
- the saturation interval begins with a wait time.
- the heat source is only supplied with electricity in the time after the waiting time has elapsed until the end of the saturation interval.
- the waiting time in row n depends on the status of the heat source in at least one previous row n-1.
- the print interval corresponds to line time.
- the saturation interval is the same for all heat sources of the printhead.
- the waiting time can be selected differently for each heat source and depends on the previous state of this heat source.
- the printhead includes a temperature sensor on its surface. Depending on the temperature of the temperature sensor, the saturation interval, which is the same for all heat sources, is determined. For example, a longer saturation interval is chosen in a very cold environment than in a warm environment.
- a computer program with program code means is proposed to the method for creating control data for operating a direct thermal printer to perform printing on direct thermal paper when running the program on a computer or on a computer of a direct thermal printer.
- a computer program product with program code means that are stored on a computer-readable data carrier is proposed in order to carry out the method for creating control data for operating a direct thermal printer for printing direct thermal printing paper if the computer program runs on a computer or on a computer of a direct thermal printer.
- a data processing device is proposed with an input/output device, a control device, in particular a CPU, and a transceiver for sending and receiving data via a network.
- the control device executes a method for creating control data for operating a direct thermal printer for printing on direct thermal printing paper.
- the transceiver is designed to send the control data and/or the control pattern to a direct thermal printer via the network.
- a direct thermal printer for printing direct thermal printing paper comprises at least one thermoreactive layer. At least two colors can be formed with the at least one thermoreactive layer. A first color is formed upon application of a first temperature and a second color is formed upon application of a second temperature. The second temperature is higher than the first temperature.
- the direct thermal printer includes a transport roller that moves the direct thermal printing paper along a paper path from a paper input to a paper output.
- the direct thermal printer comprises a print head, which comprises heat sources which are arranged next to one another transversely to the paper path and can be controlled electrically. The printhead applies heat to the thermal direct printing paper at specific points.
- the direct thermal printer includes a control device that controls a rotation of the transport roller and uses the transport roller to move the direct thermal printing paper line by line along the print head in the direction of a printing direction.
- Each heat source of the print head is electrically connected to the controller and can be heated to a printing temperature.
- the control device executes a method for creating control data for operating a direct thermal printer for printing on direct thermal printing paper.
- the control device controls the heat sources with the control data.
- control device is designed to heat selected heat sources of the print head to the printing temperature in each line of the direct thermal printing paper.
- a plurality of adjacent heat sources are heated to the printing temperature at the points where the second color is to be formed on the direct thermal printing paper.
- a portion is heated to the printing temperature by a plurality of adjacent heat sources and the other portion of the heat sources is not heated.
- the pressure bar is a pressure bar based on thick film technology.
- Examples of pressure bars based on thick film technology are the KD2004-DC91B from Rohm or the KPW-104-BZR from Kyocera.
- the pressure bar is a pressure bar based on thin-film technology.
- the printing temperature is equal to or higher than the second temperature.
- the transport roller is a pressure roller that presses the direct thermal printing paper against the print head.
- the direct thermal printer is a linerless printer and the direct thermal printing paper is a continuous paper made of linerless paper, which is provided with a silicone layer on its upper side.
- the controller controls the transport roller so that the transport roller moves the direct thermal printing paper from a line n to a next line n+1 during a line time, the movement being stepwise or continuous during the line time.
- the printer includes a paper path that leads from a paper receptacle 46, in which a paper roll 32 is mounted, via a print roller 40 and a print head 42 to a paper output 44.
- the paper is wound onto a paper roll 32 in the form of an endless strip of direct thermal printing paper 34 .
- the direct thermal printing paper 34 comprises an underside to which an adhesive layer is applied and an upper side 36 to which a silicone layer is applied.
- the pressure roller 40 serves as a transport roller for the continuous strip of direct thermal printing paper 34. The pressure roller presses the direct thermal printing paper 34 with its upper side 36 against the print head 42.
- the direct thermal printer 30 includes a control device 48 which is electrically connected to the print head 42 and the Pressure roller 40 is connected.
- the control device 48 controls the print roller 40, which moves the direct thermal printing paper 34 past the print head 42 line by line.
- the control device 48 also controls the print head 42, in particular the control device 48 controls the heat sources 52 of the print head 42, so that the desired print results in line n, which is located just below the print head 42 due to the transport of the direct thermal printing paper 34 .
- the coordinated control of the print roller 40 and the print head 42 by the control device 48 results in line-by-line printing on the thermal direct printing paper 34.
- the pixels in the column direction correspond to the individual heat sources 52
- the pixels in the row direction n, n+1, n +2 correspond to the respective point in time t0, tz, 2tz at which the corresponding line n, n+1, n+2 is located under the print head 42.
- the controller 48 is configured to heat or not heat each individual heat source 52 to a printing temperature.
- the control device 48 is also connected to a transceiver 49 .
- the direct thermal printer 30 is connected to a transceiver 76 of a data processing device 70 via a network.
- the data processing device 70 includes an input/output device 72 with which an operator can operate the data processing device 70 .
- the operator can use the input/output device 72 to input image data of an original image that is to be printed by the direct thermal printer 30 into the data processing device 70 .
- the data processing device 70 includes a control device 74 which is designed to create control data.
- the control data is data for controlling the direct thermal printer 30.
- the control data is sent from the data processing device 70 via the transceiver 76 to the direct thermal printer.
- the data processing device 70 is integrated into the direct thermal printer 30 .
- the print head 42 shows a print head 42 in a view from below.
- the direct thermal paper 34 is moved past the print head 42 line by line along a printing direction 60 by the print roller 40 .
- the print head 42 comprises a print field 56 with a multiplicity of heat sources 52 arranged next to one another.
- the heat sources emit heat at specific points.
- the spacing 54 between the heat sources 52 is illustrated in FIG 2 presented relatively broadly. In practice, the distance 54 between two adjacent heat sources 52 is very small. It should in 2 only indicated that each heat source 52 is attached independently of the adjacent heat sources 52 and can be controlled separately by the control device.
- the width of the print field 56 corresponds at least to the maximum printable paper width.
- the pressure field 56 is covered with a cover that preferably conducts heat well, in order to protect the heat sources 52 from mechanical damage.
- the heat sources 52 are in particular heating resistors.
- the printhead 42 includes a temperature sensor 58 which measures the temperature 58 at the top of the print head and passes it on to the control device 48 as a parameter.
- Typical values for the direct thermal paper width are 60 mm, 80 mm or 120 mm.
- a typical resolution of applicant's linerless direct thermal printing paper is 200 dpi, in particular 300 dpi.
- a typical printing speed, ie a typical transport speed at which the paper is moved along under the print head, is 100 mm/s to 400 mm/s, in particular 120 mm/s, 150 mm/s or 250 mm/s.
- the print head comprises at least 960 heat sources 52.
- the printing roller With a resolution of 300 dpi, 12 dots/mm, i.e. 12 lines/mm, are required in the transport direction. At a typical transport speed, i.e. printing speed, of 150 mm/s, the printing roller has to do 1800 lines/s, i.e. 1800 steps per second.
- FIG. 3 shows a schematic diagram for the activation of a heat source 52 by the control device 48 (lower part) and the associated heat development at the heat source 52 (upper part).
- a pressure interval ti is shown.
- a line n of the direct thermal printing paper is printed during a printing interval ti.
- the print interval ti is typically at least 300 ⁇ s long. In any case, the print interval ti must not be longer than a line time tz and is in particular the same length as a line time tz.
- the direct thermal printing paper 34 has been moved by the platen roller 40 from line n-1 to line n.
- the direct thermal printing paper 34 is on line n at the beginning of the printing interval
- the print interval consists of a saturation interval ts during which the heat source 52 is energized by the controller 48.
- the pressure interval ti consists of a cooling interval ta following the saturation interval ts. If the print interval ti is shorter than the line time tz, then the direct thermal printing paper 34 is transported to the next line n+1 following the print interval ti and up to the end of the line time tz.
- the direct thermal printing paper 34 is transported to the next line n+1 in the late part of the cooling interval ta and up to the end of the line time tz/print interval ti.
- the saturation interval begins with a waiting time tw, tw', tw".
- a current is applied to the heat source 52 by the control device 48.
- the heat source 52 begins to heat up to the printing temperature TD and maintains the printing temperature TD until the end of the saturation interval ts.
- the saturation interval ts is the same for all heat sources 52 of the print head, with the waiting time tw, tw', tw" being calculated separately for each heat source 52 of the print head on the basis of the preceding lines n-1, n-2, n-3 (History -Control).
- the cooling interval ta no current is applied to the heat source 52 by the control device 48 and the temperature at the heat source 52 falls to its initial value during this time.
- the control device 48 determines the length of the saturation interval ts.
- a heat source is always heated to the printing temperature.
- the method does not include a first temperature for printing the first color and a second temperature for printing the second colors.
- the active heat sources 52 in one row are heated to the printing temperature TD.
- the other heat sources 52 are inactive heat sources 52 and are not heated.
- the direct thermal printing paper comprises a paper layer 12.
- On the underside of the paper layer 12 is an adhesive layer 14, ie an adhesive layer applied.
- a first thermoreactive layer 22 is applied above the paper layer 12, which forms a first color, in particular red, when heat is applied.
- the first thermoreactive layer 22 turns red at a temperature of 70.degree. C. to 85.degree. C., in particular 75.degree. C. to 80.degree.
- a second thermoreactive layer 20 is applied to the first thermoreactive layer 22 and forms a second color, in particular black, when heat is applied.
- the second thermoreactive layer 20 turns black at a temperature of 90°C to 110°C, in particular 95°C to 105°C.
- a silicone layer 16 is applied above the second thermoreactive layer 20, which prevents the adhesive layer 14 from adhering and allows the adhesive layer 14 to detach when an endless strip of the direct thermal printing paper 34 is rolled up into a roll.
- Both the first thermoresponsive layer 22 and the second thermoresponsive layer 20 are transparent when no heat is applied to them.
- thermoreactive layer 22 turns red and the second thermoreactive layer 20 remains transparent. A red print appears. If the direct thermal printing paper 34 is supplied with a second temperature, the second temperature being higher than the first temperature, in particular 95° C. to 105° C., the first thermoreactive layer 22 turns red and the second thermoreactive layer 20 turns black. The second thermally responsive layer 20 covers the first thermally responsive layer 22 so that only the black color in the second thermally responsive layer 22 is visible. A black print is produced.
- figure 5 shows a schematic representation of a direct thermal printing paper 34 for two-color printing in a second embodiment. Compared to 4 there is no separate first thermoresponsive layer and second thermoresponsive layer. A thermoreactive layer 18 is applied to the paper layer 12, which turns red when a first temperature is applied and turns black when a second temperature is applied.
- Figures 6 to 15 show different control patterns for controlling the heat sources of the print head 42 (right graphic in landscape format) and the resulting printed image on direct thermal printing paper 34 (left graphic in landscape format).
- the control patterns form regular grids.
- the control data for the direct thermal printer are derived from the control patterns.
- the print head is controlled with the control data resulting from a line t0, tz, 2*tz of the control pattern at the points in time at which the corresponding line n, n+1, n+2 of the direct thermal printing paper is under the print head located.
- the drawings of the print head 42 each show 14 heat sources 52 lying next to one another, which are controlled by the control device 48 independently of one another, regularly and as a function of the line time.
- a 1 means an active heat source, i.e.
- the heat source 52 has a current and temperature profile as shown in 3 is shown schematically.
- a 0 indicates an inactive heat source 52, that is, there is no heat output from this heat source.
- the printed image on the direct thermal printing paper 34 is shown schematically.
- a black area in the drawings indicates a black pixel.
- a hatched area in the drawings indicates a red pixel.
- a white area indicates an unprinted, i.e. white, area on the direct thermal printing paper 34.
- Regular grids are shown in each case, which have been selected from a larger area. It is therefore a zoom view of an area that appears to be the same color.
- a resolution of 300 dpi requires printing at around 12 dots/mm. That is, the in Figures 6 to 12
- the fields shown have a size of approximately 1.16 mm * 1.16 mm ( ⁇ 1.36 mm 2 ) .
- FIG. 6 shows a control pattern with a high proportion of black dots. 75% of the heat sources are active. That is, only 25% of heat sources are inactive. A black color forms on the active heat sources, which is superimposed on the red color formed on the inactive heat sources. The area shown has a dark red tone due to the superimposition of the black and red colors. The human eye does not recognize the individual pixels, but only an area that forms this shade of red.
- Figures 7 to 12 each show areas that form different shades of red with different proportions of black pixels, red pixels and white pixels. In this case, individual heat sources in a row are activated by the control device. Under these heat sources, a black pixel is formed, red pixels are formed around it, and no discoloration of the white direct thermal printing paper takes place at a further distance. Different color effects can be achieved with different grids. For the human eye, red tones of different brightness are created.
- Figures 13 to 15 do not show square print areas, but are extended by one or two lines to complete the display. No regular grids have been singled out that could be mentally extended beyond the edges of the drawings presented. Rather, closed forms are shown.
- FIG. 13 shows a square black dot of 4x4 pixels (0.3 mm * 0.3 mm at 300 dpi).
- the direct thermal printing paper is moved quickly under the print head by the platen roller. This in 3
- the cooling interval ta shown is not large enough for the heat sources to have sufficiently cooled down at the point in time (6*tz, 7*tz ⁇ lines n+6, n+7). Therefore, the red color runs on a bit and after the black pixels have been printed in the transport direction, not only the pixels of the next line but also the pixels of the next but one line are colored red. The same effect occurs in 14 on.
- FIG. 14 shows a section of a barcode consisting of two bars that is printed in black.
- the black bars are of different lengths. It is therefore the lower left edge of a barcode.
- the bars at the edge of the barcode are slightly longer than in the middle, since the number corresponding to the barcode is printed in the middle of the barcode. Due to the reaction of the direct thermal printing paper, it is advantageous to position the bars of a barcode lengthwise in the transport direction. The red feathering effect on the printed paper is therefore at the end of the bars and not distributed across the barcode. This makes it easier to scan the barcode.
- the 15 shows schematically the printing of a number in black ink.
- the number contains very few pixels and would in reality be printed with significantly more black pixels. In reality, the proportion of red is negligible, so that the number printed in black only has a very thin red border that is barely visible to the human eye.
- step 16 shows a schematic representation of a method for creating control data for a direct thermal printer.
- the controller 74 of the computing device 70 receives input from an operator.
- the operator specifies image data of an original image, for example, by making a corresponding draft via the input/output device 72 .
- the controller 74 identifies areas in the image data that are black and areas that are red.
- control patterns in which all print pixels are active print pixels are created for the black areas.
- step 106 the brightness of the red areas is determined.
- step 108 a grid is defined for the red areas with a first lightness in order to print the red areas with the first lightness in the corresponding lightness.
- the control pattern for these areas with the corresponding active print pixels is derived from the raster.
- step 110 a grid is defined for the red areas with a second brightness in order to print the red areas with the second brightness in the corresponding brightness.
- the control pattern for these areas with the corresponding active print pixels is derived from the raster. Steps analogous to steps 108, 110 are carried out for all further red areas with a different brightness.
- step 112 the control patterns of the individual surfaces are connected and set a control pattern for printing.
- the resulting printed image is shown to the operator with the input/output device for approval.
- step 116 the control data for the direct thermal printer are derived from the control patterns, ie the data for controlling the print head for each line n, n+1, n+2 are determined.
- step 118 the control data are sent from the data processing device 70 to the direct thermal printer 30 via the transceiver 76 .
- DSP digital signal processor
- ASIC application specific integrated circuit
- FPGA field programmable gate array
- ROM read only memory
- RAM random access memory
Landscapes
- Electronic Switches (AREA)
Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erstellung von Steuerdaten zum Betrieb eines Thermodirekt-Druckers zum Bedrucken von Thermodirektdruck-Papier, wobei beim Druck in dem Thermodirektdruck-Papier mehrere Farben ausgebildet werden.The present invention relates to a method for creating control data for operating a direct thermal printer for printing on direct thermal printing paper, wherein a plurality of colors are formed in the direct thermal printing paper during printing.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erstellung von Steuerdaten zum mehrfarbigen, insbesondere zweifarbigen Thermodirektdruck.The present invention relates to a method for creating control data for multi-color, in particular two-color, direct thermal printing.
Thermodirektdruck-Papiere, die sich als Reaktion auf unterschiedliche Temperaturen in unterschiedlichen Farben verfärben, sind dem Fachmann bekannt. So ist zum Beispiel das Thermodirektdruck-Papier KLRB 46B der Firma Kanzan ein Papier, das sich bei einer Temperatur von 75° C bis 80° C rot verfärbt und bei einer Temperatur von 95° C bis 105° C schwarz verfärbt.Direct thermal printing papers that change color to different colors in response to different temperatures are known to those skilled in the art. For example, the direct thermal printing paper KLRB 46B from the company Kanzan is a paper which turns red at a temperature of 75°C to 80°C and turns black at a temperature of 95°C to 105°C.
Die
Thermodirekt-Drucker mit einem Druckkopf, dessen Thermoelemente zwei unterschiedliche Temperaturen erzeugen können, sind dem Fachmann aus der
Aufgabe der Erfindung ist es, einen kostengünstigeren mehrfarbigen Thermodirektdruck zu ermöglichen.The object of the invention is to enable more cost-effective multi-color direct thermal printing.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren nach Anspruch 1, eine Datenverarbeitungsvorrichtung nach Anspruch 14 und einen Thermodirekt-Drucker nach Anspruch 15 gelöst.This object is achieved by a method according to
Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zur Erstellung von Steuerdaten zum Betrieb eines Thermodirekt-Druckers zum Bedrucken von Thermodirektdruck-Papier vorgeschlagen. Das Thermodirektdruck-Papier umfasst mindestens eine thermoreaktive Schicht. Mit der mindestens einen thermoreaktiven Schicht sind mindestens zwei Farben ausbildbar. Beim Zuführen einer ersten Temperatur, das heißt, beim Erwärmen eines Punktes auf dem Thermodirektdruck-Papier auf eine erste Temperatur, wird eine erste Farbe ausgebildet. Beim Zuführen einer zweiten Temperatur wird eine zweite Farbe ausgebildet. Dabei ist die zweite Temperatur höher als die erste Temperatur. Das Thermodirektdruck-Papier wird durch den Thermodirekt-Drucker entlang eines Papierpfades von einer Papieraufnahme zu einer Papierausgabe bewegt. Der Thermodirekt-Drucker umfasst ferner einen Druckkopf, der quer zum Papierpfad nebeneinander angeordnete und elektrisch steuerbare Wärmequellen umfasst. In einer Ausführungsform sind die Wärmequellen elektrische Widerstände, die sich beim Fluss von Strom erwärmen. Die Wärmequellen führen dem Thermodirektdruck-Papier punktuell Wärme zu. Das Verfahren umfasst folgende Schritte:
- Empfangen von Bilddaten eines Originalbildes, das mindestens eine erste Farbe und eine zweite Farbe aufweist. Das ist ein Bild, das vorgegeben wird und das durch den Thermodirekt-Drucker gedruckt werden soll. Dabei ist dem Fachmann klar, dass der Thermodirekt-Drucker eine möglichst genaue Kopie der Originalvorlage herstellen soll, die aber nicht notwendigerweise exakt gleich aussehen muss. Ist das Originalbild als vorbreitete Grafik vorhanden, zum Beispiel in einer Bilddatei, so wird das Originalbild im Verfahren über eine Empfängervorrichtung zum Empfang von Daten empfangen. Das Originalbild kann jedoch auch an einer Datenverarbeitungsvorrichtung erstellt werden, auf der das Verfahren ausgeführt wird. Dann werden über eine Ein-/Ausgabevorrichtung Steuerbefehle von einem Bediener empfangen, die eine Anordnung von Texten, Grafiken, Farben usw. repräsentieren und das Originalbild wird auf diese Weise empfangen.
- Mit einer Steuervorrichtung werden Steuerdaten für einen Thermodirekt-Drucker erstellt. Die Steuerdaten sind zum zweifarbigen Druck eines Druckbilds geeignet. Der zweifarbige Druck des Druckbildes besteht aus der ersten Farbe und aus der zweiten Farbe. Die Steuerdaten umfassen mehrere Druckzeilen. Für jede Druckzeile ist in den Steuerdaten hinterlegt, welche Wärmequellen des Druckkopfes auf die Drucktemperatur erhitzt werden und welche Wärmequellen des Druckkopfes nicht erhitzt werden.
- receiving image data of an original image having at least a first color and a second color. This is an image that is specified and to be printed by the direct thermal printer. It is clear to the person skilled in the art that the direct thermal printer should produce a copy of the original template that is as accurate as possible, but that it does not necessarily have to look exactly the same. If the original image is available as a prepared graphic, for example in an image file, the original image is received in the method via a receiver device for receiving data. However, the original image can also be created on a data processing device on which the method is carried out. Then, via an I/O device, control commands are received from an operator representing an arrangement of text, graphics, color, etc., and the original image is thus rendered receive.
- Control data for a direct thermal printer are created with a control device. The control data are suitable for two-color printing of a print image. The two-color print of the print image consists of the first color and the second color. The control data includes several print lines. For each print line, the control data stores which heat sources of the print head are heated to the printing temperature and which heat sources of the print head are not heated.
Das Thermodirektdruck-Papier wird fortlaufend am Druckkopf vorbeigeführt und so eine Zeile nach der anderen bedruckt. Somit sind die Steuerdaten für die Druckzeilen Steuerdaten, die nacheinander an den Druckkopf gesendet werden und die Wärmequellen werden dementsprechend in zeitlichem Abstand immer wieder neu angesteuert und auf die Drucktemperatur erhitzt oder nicht erhitzt.The thermal direct printing paper is continuously fed past the print head and printed one line after the other. Thus, the control data for the print lines are control data that are sent one after the other to the print head, and the heat sources are correspondingly re-activated at intervals and heated or not heated to the printing temperature.
In einer Ausführungsform veranlassen die Steuerdaten an den Stellen, an denen auf dem Thermodirektdruck-Papier die zweite Farbe ausgebildet werden soll, die Erhitzung von mehreren aneinandergrenzenden Wärmequellen auf die Drucktemperatur. An den Stellen, an denen auf dem Thermodirektdruck-Papier die erste Farbe ausgebildet werden soll, veranlassen die Steuerdaten von mehreren aneinandergrenzenden Wärmequellen bei einem Anteil die Erhitzung auf die Drucktemperatur und bei dem anderen Anteil der Wärmequellen keine Erhitzung.In one embodiment, the control data causes a plurality of adjacent heat sources to be heated to the printing temperature at the locations where the second color is to be formed on the direct thermal printing paper. At the locations where the first color is to be formed on the direct thermal printing paper, the control data from a plurality of adjacent heat sources causes one portion to be heated to the printing temperature and the other portion of the heat sources not to be heated.
Der Fachmann versteht, dass mehrere aneinandergrenzende Wärmequellen sowohl in Zeilenrichtung als auch in Spaltenrichtung aneinandergrenzende Wärmequellen sein können. In Zeilenrichtung aneinandergrenzende Wärmequellen sind Wärmequellen, die auf dem Druckkopf nebeneinander angeordnet sind. In Spaltenrichtung aneinandergrenzende Wärmequellen ist im Druckkopf immer die gleiche Wärmequelle, die jedoch Zeile für Zeile und somit zeitlich hintereinander angesteuert wird. Auch wenn es sich aus Hardwaresicht nur um eine einzige Wärmequelle handelt, so ist durch den zeilenweisen Vorschub und Druck des Thermodirektdruck-Papiers die Wärmequelle zeitlich nacheinander auf in Spaltenrichtung nebeneinander angeordnete Druckpixel gerichtet.Those skilled in the art understand that multiple adjacent heat sources can be adjacent heat sources in both row direction and column direction. Heat sources that are adjacent in the row direction are heat sources that are arranged next to one another on the print head. Heat sources that border one another in the direction of the columns is always the same heat source in the print head, but it is controlled line by line and thus in chronological succession. Even if it is only one from a hardware point of view If the heat source is heat, the heat source is directed to print pixels arranged next to one another in the column direction as a result of the line-by-line feed and printing of the direct thermal printing paper.
In einer Ausführungsform umfasst das Verfahren zur Erstellung von Steuerdaten die Schritte:
- Identifizieren von Flächen in der ersten Farbe und von Flächen in der zweiten Farbe in den Bilddaten. Dieser Schritt wird von der Steuervorrichtung ausgeführt. In einer Ausführungsform sind die Flächen definiert über die X-Koordinaten und Y-Koordinaten der die Flächen bildenden Punkte.
- Erstellen eines zweidimensionalen Steuermusters, wobei die Flächen der Bilddaten in der zweiten Farbe im Steuermuster mit aktiven Druckpixeln abgebildet werden. In einer Ausführungsform ist die zweite Farbe schwarz und zum Bedrucken des Thermodirektdruck-Papiers in schwarz ist die höhere Temperatur notwendig. Aus diesem Grund sind alle Wärmequellen, an denen sich die Fläche während des Drucks vorbeibewegt auf die Drucktemperatur erhitzt. Dieser Schritt wird von der Steuervorrichtung ausgeführt.
- Erstellen eines zweidimensionalen Steuermusters, wobei die Flächen der Bilddaten in der ersten Farbe im Steuermuster mit einem regelmäßigen Raster aus aktiven und passiven Druckpixeln abgebildet werden. In einer Ausführungsform ist die erste Farbe rot und zum Bedrucken des Thermodirektdruck-Papiers in rot ist die niedrigere Temperatur notwendig. Aus diesem Grund sind von den Wärmequellen, an denen sich die Fläche während des Drucks vorbeibewegt, manche auf die Drucktemperatur erhitzt und andere sind nicht erhitzt. Dieser Schritt wird von der Steuervorrichtung ausgeführt.
- Umwandeln des Steuermusters in Steuerdaten indem aus dem Steuermuster die aktiven und passiven Druckpixel zeilenweise in Steuerdaten für die Wärmequellen umgewandelt werden. Dieser Schritt wird von der Steuervorrichtung ausgeführt. Aktive Druckpixel heißt, dass die entsprechende Wärmequelle auf die Drucktemperatur erhitzt wird. Passive Druckpixel heißt, dass die entsprechende Wärmequelle nicht erhitzt wird.
- identifying areas of the first color and areas of the second color in the image data. This step is performed by the controller. In one embodiment, the areas are defined via the x-coordinates and y-coordinates of the points forming the areas.
- Creating a two-dimensional control pattern, mapping the areas of the image data in the second color in the control pattern with active print pixels. In one embodiment, the second color is black and the higher temperature is necessary for printing the direct thermal printing paper in black. For this reason, all heat sources that the surface moves past during printing are heated to the printing temperature. This step is performed by the controller.
- Creation of a two-dimensional control pattern, where the areas of the image data in the first color in the control pattern are mapped with a regular grid of active and passive print pixels. In one embodiment, the first color is red and the lower temperature is necessary for printing the direct thermal printing paper in red. For this reason, of the heat sources that the surface moves past during printing, some are heated to the printing temperature and others are not. This step is performed by the controller.
- Converting the control pattern into control data by converting the active and passive print pixels line by line into control data for the heat sources from the control pattern. This step is performed by the controller. Active print pixels means that the corresponding heat source on the Printing temperature is heated. Passive print pixels means that the corresponding heat source is not heated.
Wird das Originalbild über die Ein-/Ausgabevorrichtung eingegeben und umfasst zum Beispiel einen Text in schwarzer Schrift und einen Text in roter Schrift, so ist schon Aufgrund der Eingabe klar, welche Flächen, nämlich die Flächen, die durch den Text bedeckt sind, in welcher Farbe in den Bilddaten vorhanden sind. Ist das Originalbild zum Beispiel eine Grafik, die elektronisch über die Empfangsvorrichtung empfangen wurde, so muss ein Algorithmus der Bilderkennung angewandt werden, um die Flächen in der ersten Farbe und die Flächen in der zweiten Farbe zu identifizieren.If the original image is entered via the input/output device and includes, for example, text in black letters and text in red letters, it is already clear from the input which areas, namely the areas covered by the text, are in which color are present in the image data. For example, if the original image is a graphic received electronically by the receiving device, an image recognition algorithm must be applied to identify the first color areas and the second color areas.
In einer Ausführungsform ist das regelmäßige Raster ein sich zeilenweise und/oder spaltenweise wiederholendes oder schräg angeordnetes Raster.In one embodiment, the regular raster is a raster which is repeated in rows and/or columns or arranged at an angle.
In einer Ausführungsform werden im Steuermuster Flächen der ersten Farbe in den Bilddaten aufgrund ihrer Helligkeit in verschiedenen regelmäßigen Raster abgebildet. Dunkle Flächen in der ersten Farbe umfassen im Steuermuster mehr aktive Druckpixel als helle Flächen in der ersten Farbe. Dies ist der Fall, wenn die zweite Farbe schwarz ist. Durch mehr aktive Druckpixel gibt es einen höheren Anteil schwarzer Pixel im Thermodirekt-Druck und die Fläche aus der ersten Farbe wirkt für das menschliche Auge dunkler.In one embodiment, areas of the first color in the image data are mapped in different regular grids due to their brightness in the control pattern. Dark first color areas include more active print pixels in the control pattern than light first color areas. This is the case when the second color is black. With more active print pixels, there is a higher proportion of black pixels in direct thermal printing and the area of the first color appears darker to the human eye.
In einer Ausführungsform weisen im Steuermuster bei Flächen, die eine bestimmte Helligkeit überschreiten, zumindest Teile der aktiven Druckpixel einen Mindestabstand auf. Der Mindestabstand ist so gewählt, dass es zu einer Überlagerung von der ersten Farbe, der zweiten Farbe und der Papierfarbe auf dem Thermodirektdruck-Papier kommt. In anderen Worten sind die Druckpixel so weit auseinander angeordnet, dass zwischen zwei durch die Druckpixel auf dem Thermodirektpapier bedruckten Bereichen ein unbedruckter Bereich, und somit ein Bereich in der Papierfarbe, insbesondere ein weißer Bereich bleibt. Durch eine geeignete Wahl des Abstands zweier Druckpixel kann so ein weißes Pixel in den Druck aufgenommen werden und die Helligkeit der gedruckten Fläche erhöht sich.In one embodiment, at least parts of the active print pixels have a minimum spacing in the control pattern for areas that exceed a certain brightness. The minimum distance is selected in such a way that the first color, the second color and the paper color overlap on the thermal direct printing paper. In other words, the print pixels are arranged so far apart that an unprinted area remains between two areas printed by the print pixels on the direct thermal paper, and thus an area in the paper color, in particular a white area. By a suitable choice of the distance between two Print pixel, a white pixel can be included in the print and the brightness of the printed area increases.
In einer Ausführungsform sind im Steuermuster zur Aufhellung einer Fläche in der zweiten Farbe mehrere in einem regelmäßigen Raster angeordnete Druckpixel, insbesondere mehrere in einem regelmäßigem Raster angeordnete Gruppen von nebeneinanderliegenden Druckpixel inaktive Druckpixel. Alle anderen Druckpixel in der Fläche sind aktive Druckpixel. Eine Fläche der zweiten Farbe umfasst nur aktive Druckpixel. Durch ein Einfügen von Gruppen von inaktiven Druckpixeln in einem regelmäßigen Raster entstehen weiße Bereiche, die die zweite Farbe aufhellen. Allerdings sind die weißen Bereiche mit einem schmalen Rand der ersten Farbe umrandet. Ist die zweite Farbe schwarz und die erste Farbe rot, so ist mit einem derartigen Steuermuster ein Graustufendruck möglich, wobei der Graustufendruck einen leichten roten Schimmer haben wird.In one embodiment, a plurality of print pixels arranged in a regular grid, in particular a plurality of groups of adjacent print pixels arranged in a regular grid, are inactive print pixels in the control pattern for brightening an area in the second color. All other print pixels in the area are active print pixels. An area of the second color includes only active print pixels. Inserting groups of inactive print pixels in a regular grid creates white areas that lighten the second color. However, the white areas are outlined with a narrow border of the first color. If the second color is black and the first color is red, then gray scale printing is possible with such a control pattern, where the gray scale printing will have a slight red cast.
In einer Ausführungsform umfasst die Ein-/Ausgabevorrichtung eine Anzeige, auf der ein Graphical User Interface dargestellt ist. Die Ein-/Ausgabevorrichtung ist ausgebildet, Eingaben zur Erstellung eines Etikettenlayouts zu empfangen, wobei die Eingaben Zeichen, Standardgrafiken, Farben, Größen, Ausrichtungen und/oder Positionen umfassen. Die Steuervorrichtung ist ausgebildet, auf der Ein-/Ausgabevorrichtung das Aufgrund der erstellten Steuerdaten resultierende Druckbild darzustellen. In einer Ausführungsform ist die Steuervorrichtung ist ausgebildet, auf der Ein-/Ausgabevorrichtung das Aufgrund der erstellten Steuerdaten resultierende Druckbild dem Originalbild gegenüberzustellen.In one embodiment, the input/output device includes a display on which a graphical user interface is shown. The input/output device is designed to receive inputs for creating a label layout, the inputs including characters, standard graphics, colors, sizes, alignments and/or positions. The control device is designed to display the print image resulting from the created control data on the input/output device. In one embodiment, the control device is designed to compare the print image resulting from the created control data with the original image on the input/output device.
In einer Ausführungsform umfasst die Steuervorrichtung eine Objekterkennungsvorrichtung, die in den Bilddaten von einem über die Ein-/Ausgabevorrichtung oder Empfangsvorrichtung empfangenen Originalbild mindestens einen Barcode erkennt. Die Steuervorrichtung gibt über die Ein-/Ausgabevorrichtung eine Fehlermeldung aus, falls der Barcode nicht die zweite Farbe aufweist und/oder nicht in einer Druckrichtung ausgerichtet ist. Ein Barcode ist dann besonders gut lesbar, wenn er schwarz gedruckt ist und wenn der Druck der Streifen des Barcodes entlang der Druckrichtung erfolgt.In one embodiment, the control device includes an object recognition device that recognizes at least one barcode in the image data from an original image received via the input/output device or receiving device. The control device outputs an error message via the input/output device if the barcode does not have the second color and/or is not aligned in a printing direction is. A barcode is particularly easy to read when it is printed in black and when the bars of the barcode are printed along the printing direction.
In einer Ausführungsform führt die Steuervorrichtung für die Bilddaten von einem von der Empfangsvorrichtung empfangenen Originalbild die Schritte aus:
- Ermitteln von Flächen, die eine Farbe und eine Helligkeit aufweisen, wobei die Farben der Fläche mindestens der ersten Farbe, der zweiten Farbe, weiß oder einer Überlagerung davon entsprechen.
- Ermitteln eines Rasters aus aktiven und inaktiven Druckpixeln für die einzelnen Flächen.
- determining areas having a color and a lightness, the colors of the area being at least one of the first color, the second color, white, or an overlay thereof.
- Obtain a grid of active and inactive print pixels for each area.
Das hat den Vorteil, dass bei einem Originalbild nach Farbe und Helligkeit gleich aussehende Flächen identifiziert werden. Für diese Flächen werden dann separat eigene Raster von aktiven und inaktiven Druckpixeln ermittelt.This has the advantage that areas that look the same in terms of color and brightness are identified in an original image. Separate grids of active and inactive print pixels are then determined for these areas.
In einer Ausführungsform führt die Steuervorrichtung für die Bilddaten von einem von der Empfangsvorrichtung empfangenen Originalbild die Schritte aus:
- Rendern der Bilddaten in Punkte von einer
Größe von mindestens 9 oder 25 Druckpixeln. - Bestimmen einer Farbe und einer Helligkeit für jeden Punkt.
- Bestimmen von Steuerdaten für jeden Punkt, wobei aus der Farbe und der Helligkeit jedes Punktes, aktive und inaktive Druckpixel für diesen Punkt abgeleitet werden.
- Rendering the image data into dots of at least 9 or 25 print pixels in size.
- Determining a color and a brightness for each point.
- determining control data for each dot, deriving from each dot's color and lightness, active and inactive print pixels for that dot.
Ein Verfahren zum Bedrucken des Thermodirektdruck-Papiers mit einem Thermodirekt-Drucker und den Steuerdaten umfasst folgende Schritte:
- Mit einer Transportwalze wird das Thermodirektdruck-Papier zeilenweise entlang einer Druckrichtung bewegt. Dabei passiert das Thermodirektdruck-Papier den Druckkopf. In einer Ausführungsform wird das Thermodirektdruck-Papier fortlaufend, das heißt ohne Halt, bewegt. In einer Ausführungsform wird das Thermodirektdruck-Papier schrittweise bewegt. In einer Ausführungsform ist die Bewegungsgeschwindigkeit, das heißt die Transportgeschwindigkeit des Thermodirektdruck-Papiers zwischen 50 mm/s und 400 mm/s, insbesondere zwischen 100 mm/s und 200 mm/s.
- In jeder Zeile des Thermodirektdruck-Papiers werden ausgewählte Wärmequellen des Druckkopfes aufgrund der Steuerdaten elektrisch aufgeheizt. Es ist natürlich auch möglich, dass Zeilen vorhanden sind, in denen keine Wärmequellen aufgeheizt werden, weil in diesen Zeilen keine gedruckten Pixel vorhanden sind. An den Stellen, an denen das Thermodirektdruck-Papier die zweite Farbe ausbilden soll, werden mehrere aneinandergrenzende Wärmequellen auf eine Drucktemperatur erhitzt. An den Stellen, an denen das Thermodirektdruck-Papier die erste Farbe ausbilden soll, werden von mehreren aneinandergrenzenden Wärmequellen ein Anteil auf die Drucktemperatur erhitzt und der andere Anteil der Wärmequellen wird nicht erhitzt.
- The direct thermal printing paper is moved line by line along a printing direction with a transport roller. The thermal direct printing paper passes the print head. In one embodiment, the direct thermal printing paper is moved continuously, ie without stopping. In one embodiment, the direct thermal printing paper is stepped. In one embodiment, the movement speed, ie the transport speed of the direct thermal printing paper is between 50 mm/s and 400 mm/s, in particular between 100 mm/s and 200 mm/s.
- In each line of the direct thermal printing paper, selected heat sources of the print head are electrically heated based on the control data. It is of course also possible that there are rows in which no heat sources are heated because there are no printed pixels in these rows. At the points where the direct thermal printing paper is to form the second color, several adjacent heat sources are heated to a printing temperature. At the points where the direct thermal printing paper is to form the first color, a proportion of several adjacent heat sources are heated to the printing temperature and the other proportion of the heat sources is not heated.
Das zweifarbige Thermodirektdruck-Papier, insbesondere das bereits genannte Papier von Kanzan, verfärbt sich beim Zuführen von Hitze in einem ersten Temperaturbereich von 75° C bis 80° C rot und bei einer Temperatur von 95° C bis 105° C schwarz. Da das Papier unter dem Druckkopf entlanggleitet und die Wärmequellen zum Beispiel mit einer Schutzschicht oder einem Glas abgedeckt sind, und das Papier als Linerless Papier eine Schutzschicht, insbesondere Silikonschicht, über der thermoreaktiven aufweist, müssen die Wärmequellen beim Druck gegebenenfalls leicht höhere Temperaturen als die oben genannten Verfärbungstemperaturen aufweisen. Das Thermodirektdruck-Papier ist dazu vorgesehen, dass zwei diskrete Temperaturen zum zweifarbigen Druck zugeführt werden. Thermodirekt-Druckköpfe, deren Wärmequellen zwei verschiedene Temperaturen erzeugen können, sind jedoch technisch komplex und teilweise unzuverlässig. Das Verfahren hat den Vorteil, dass an den Wärmequellen nur eine diskrete Temperatur, die Drucktemperatur, erzeugt werden muss. Werden mehrere nebeneinanderliegende Pixel auf die Drucktemperatur erhitzt, so überträgt sich die Drucktemperatur und das Thermodirektdruck-Papier unter diesen Pixel erwärmt sich auf den höheren Temperaturbereich, in dem die zweite Farbe ausgebildet wird. Werden aus einer Gruppe von aneinandergrenzenden Wärmequellen, das heißt aus einer Gruppe von nebeneinanderliegenden Pixel, einige auf die Drucktemperatur erhitzt und andere nicht, so bildet sich eine Durchschnittstemperatur, die auf das Thermodirektdruck-Papier übertragen wird, die in den tieferen Temperaturbereich des Thermodirektdruck-Papiers fällt und die erste Farbe ausbildet. Dabei ist zu beobachten, dass die aktiven, das heißt die auf die Drucktemperatur erwärmten Wärmequellen auf dem Thermodirektdruck-Papier Pixel in der zweiten Farbe bilden. In der Umgebung dieser Pixel in der zweiten Fabre bilden sich, da die Temperatur am Thermodirektdruck-Papier in diesen Bereichen etwas absinkt und dem tieferen Temperaturbereich entspricht, Stellen in der ersten Farbe. Dabei macht sich das Verfahren den Effekt zunutze, dass eine punktuelle Wärmequelle eine Wärmeabstrahlung in der direkten Umgebung hat. Durch eine Kombination von aktiven und inaktiven Wärmequellen wird ein Pixelmuster auf dem Thermodirektdruck-Papier erreicht, das wenige Pixel in der zweiten Farbe aufweist und darum herum jeweils Pixel in der ersten Farbe aufweist. Durch die geringe Pixelgröße nimmt das menschliche Auge jedoch nicht die einzelnen Pixel wahr. Vielmehr wirkt der Bereich, in Abhängigkeit des Verhältnisses zwischen aktiven und inaktiven Wärmequellen und deren geometrischer Anordnung, wie eine Fläche in der ersten Farbe.The two-color direct thermal printing paper, in particular the Kanzan paper already mentioned, turns red in a first temperature range of 75°C to 80°C and black at a temperature of 95°C to 105°C when heat is applied. Since the paper slides under the print head and the heat sources are covered with a protective layer or glass, for example, and the paper as linerless paper has a protective layer, in particular silicone layer, over the thermoreactive one, the heat sources during printing may have to be slightly higher temperatures than those above mentioned discoloration temperatures. The direct thermal printing paper is intended to be supplied with two discrete temperatures for two-color printing. However, direct thermal printheads, whose heat sources can generate two different temperatures, are technically complex and sometimes unreliable. The advantage of this process is that only one discrete temperature, the printing temperature, has to be generated at the heat sources. If several adjacent pixels are heated to the printing temperature, the printing temperature and that is transferred Direct thermal paper below these pixels heats up to the higher temperature range where the second color is formed. If, from a group of adjacent heat sources, i.e. from a group of adjacent pixels, some are heated to the printing temperature and others are not, an average temperature is formed that is transferred to the direct thermal printing paper, which is in the lower temperature range of direct thermal printing paper falls and forms the first color. It can be observed that the active heat sources, i.e. the heat sources heated to the printing temperature, form pixels in the second color on the direct thermal printing paper. In the vicinity of these pixels in the second color, spots in the first color form because the temperature on the thermal direct printing paper in these areas drops somewhat and corresponds to the lower temperature range. The process makes use of the fact that a point heat source radiates heat in the immediate vicinity. A combination of active and inactive heat sources creates a pixel pattern on the direct thermal printing paper that has a few pixels in the second color and around them pixels in the first color. Due to the small pixel size, however, the human eye cannot perceive the individual pixels. Rather, depending on the relationship between active and inactive heat sources and their geometric arrangement, the area appears as an area in the first color.
Der Fachmann versteht, dass das unbedruckte Thermodirektdruck-Papier meist weiß oder einen weißlichen Farbton aufweist. Dies ist nicht als erste oder zweite Farbe im Sinne der Erfindung zu verstehen.Those skilled in the art understand that the unprinted direct thermal printing paper is usually white or has a whitish tint. This is not to be understood as a first or second color within the meaning of the invention.
In einer Ausführungsform ist die zweite Farbe schwarz. In einer Ausführungsform ist die erste Farbe rot. Der Fachmann versteht, dass mit der ersten Farbe und mit der zweiten Farbe eine Reaktion der thermoreaktiven Schicht gemeint ist. An dem Pixel, an dem Hitze zugeführt wird, verfärbt sich die thermoreaktive Schicht. Durch Kombination verschiedener Pixel der ersten Farbe mit der zweiten Farbe sowie mit der hellen, insbesondere weißen Farbe des unbedruckten Papiers, können Farbeffekte erzielt werden, wie zum Beispiel eine helle rote Fläche oder eine dunkle rote Fläche. Diese bestehen jedoch aus einzelnen roten, weißen und schwarzen Pixeln und sind nicht als separate Farben im Sinne dieser Offenbarung zu anzusehen.In one embodiment, the second color is black. In one embodiment, the first color is red. The person skilled in the art understands that the first color and the second color mean a reaction of the thermoreactive layer. At the pixel to which heat is applied, the color changes thermoreactive layer. By combining different pixels of the first color with the second color and with the light, in particular white, color of the unprinted paper, color effects can be achieved, such as a light red area or a dark red area. However, these consist of individual red, white and black pixels and are not to be regarded as separate colors within the meaning of this disclosure.
In einer Ausführungsform ist die Drucktemperatur gleich oder höher als die zweite Temperatur. Die Wärmequelle muss Wärme in der Temperatur des höheren Temperaturbereichs auf das Papier übertragen. Das ist die zweite Temperatur. Durch die Effekte, die durch die Schutzschicht am Druckkopf und die Schutzschicht auf dem Thermodirektdruck-Papier auftreten können, muss die Drucktemperatur gegebenenfalls etwas höher sein als die zweite Temperatur.In one embodiment, the printing temperature is equal to or higher than the second temperature. The heat source must transfer heat to the paper at the temperature of the higher temperature range. This is the second temperature. Due to the effects that can occur due to the protective layer on the print head and the protective layer on the direct thermal printing paper, the printing temperature may have to be slightly higher than the second temperature.
In einer Ausführungsform erfolgt der Schritt des zeilenweisen Bewegens des Thermodirektdruck-Papiers während einer Zeilenzeit von einer Zeile n zu einer nächsten Zeile n+1. In einer Ausführungsform erfolgt die Bewegung des Thermodirektdruck-Papiers fortlaufen, das heißt das Papier wird mit konstanter oder nahezu konstanter Geschwindigkeit am Druckkopf vorbei bewegt. In einer Ausführungsform erfolgt die Bewegung des Thermodirektdruck-Papiers schrittweise, das heißt, das Thermodirektdruck-Papier wird in die nächste Zeile n+1 bewegt und angehalten, bis die Zeilenzeit abgelaufen ist, und dann in die Zeile n+2 weiterbewegt.In one embodiment, the step of moving the direct thermal printing paper line by line occurs during a line time from a line n to a next
In einer Ausführungsform umfasst beim Druck einer Fläche die Fläche auf dem Thermodirektdruck-Papier mehrere Zeilen und mehrere Spalten. Dabei entsprechen die Zeilen aus Sicht des Druckkopfes einer Zeit, zu der sich diese Zeile unter den Wärmequellen des Druckkopfes befindet. Die Spalten der Fläche entsprechen auf Sicht des Druckkopfes bestimmten Wärmequellen des Druckkopfes. Wird eine Fläche auf dem Thermodirektdruck-Papier in der zweiten Farbe bedruckt, so werden über die Zeiten, die den Zeilen der Fläche entsprechen, alle Wärmequellen, die den Spalten der Zeilen entsprechen, auf die Drucktemperatur erhitzt. So sind alle Wärmequellen, die der Projektion auf die Fläche auf dem Thermodirektdruck-Papier entsprechen, auf die Drucktemperatur erhitzt und die Fläche verfärbt sich in der zweiten Farbe. In anderen Worten werden zum Drucken einer Fläche auf dem Thermodirektdruck-Papier in der zweiten Farbe, wobei die Fläche mehrere Zeilen (n, n+1, n+2) und mehrere Spalten umfasst, während des Drucks der mehreren Zeilen (n, n+1, n+2), alle Wärmequellen, die den mehreren Spalten entsprechen, auf die Drucktemperatur erhitzt.In one embodiment, when printing an area, the area on the direct thermal printing paper comprises multiple rows and multiple columns. The rows from the print head's point of view correspond to a time when this row is under the heat sources of the print head. The columns of the area correspond to certain heat sources of the print head as seen from the print head. If an area on the thermal direct printing paper is printed in the second color, then over the times that correspond to the lines of the area, all Heat sources corresponding to the columns of the rows heated to the printing temperature. All heat sources that correspond to the projection on the surface on the direct thermal printing paper are heated to the printing temperature and the surface changes color to the second color. In other words, to print an area on the direct thermal printing paper in the second color, the area including multiple rows (n, n+1, n+2) and multiple columns, while printing the multiple rows (n,
Wird hingegen ein Druck der Fläche in der ersten Fabre ausgeführt, so muss ein Anteil, der im vorangegangen Abschnitt genannten Wärmequellen, auf die Drucktemperatur erhitzt werden (aktive Wärmequellen) und ein anderer Anteil wird nicht erhitzt (inaktive Wärmequellen), das heißt, der andere Anteil der Wärmequellen wird nicht elektrisch angesteuert. In anderen Worten werden zum Drucken einer Fläche auf dem Thermodirektdruck-Papier in der ersten Farbe, wobei die Fläche mehrere Zeilen (n, n+1, n+2) und mehrere Spalten umfasst, während des Drucks der mehreren Zeilen (n, n+1, n+2) von den Wärmequellen, die den mehreren Spalten entsprechen, ein Anteil auf die Drucktemperatur erhitzt, so dass die Projektion der Wärmequellen auf die Fläche einem regelmäßigen Raster aus aktiven und inaktiven Wärmequellen entspricht, wobei gleich viel oder mehr inaktive als aktive Wärmequellen vorhanden sind. Wie bereits vorangehend ausgeführt ist ein reiner Druck in der ersten Farbe, das heißt, eine Fläche, die ausschließlich Pixel in der ersten Farbe aufweist, mit dem Verfahren nicht möglich. Jedoch nimmt das menschliche Auge die Fläche in der ersten Farbe wahr, wenn die Pixel der ersten Fabre und die Pixel der zweiten Farbe in einem regelmäßigen Raster angeordnet sind und die Pixel der ersten Farbe überwiegen. Deswegen müssen gleich viel oder mehr inaktive Wärmequellen im Raster auf der Projektion der Fläche vorhanden sein als aktive Wärmequellen.If, on the other hand, the surface is printed in the first color, one part of the heat sources mentioned in the previous paragraph must be heated to the printing temperature (active heat sources) and another part is not heated (inactive heat sources), i.e. the other Some of the heat sources are not controlled electrically. In other words, to print an area on the direct thermal printing paper in the first color, the area including multiple rows (n, n+1, n+2) and multiple columns, while printing the multiple rows (n,
In einer Ausführungsform werden zum Drucken einer Fläche auf dem Thermodirektdruck-Papier in einer Farbe, die einer Überlagerung von mindestens zwei von der ersten Farbe, der zweiten Farbe und der Papierfarbe entspricht, wobei die Fläche mehrere Zeilen (n, n+1, n+2) und mehrere Spalten umfasst, während des Drucks der mehreren Zeilen (n, n+1, n+2) die Wärmequellen, die den mehreren Spalten entsprechen, derart auf die Drucktemperatur erhitzt werden, dass die Projektion der Wärmequellen auf die Fläche einem regalmäßigen Raster aus aktiven und inaktiven Wärmequellen entspricht. Die Papierfarbe ist dabei weiß, wobei das Weiß einen leichten rötlich Stich haben kann. Wird das Raster derart angeordnet, dass der Abstand zwischen zwei Wärmequellen, die auf die Drucktemperatur erhitzt werden, einen Mindestabstand in Zeilenrichtung und Spaltenrichtung überschreitet, so erscheint ein weißer Pixel auf der Fläche. So ist es möglich, ein Raster zu gestalten, das eine Überlagerung von Pixeln in der ersten Farbe, in der zweiten Farbe und von weißen Pixeln darstellt. In einer Ausführungsform ist die zweite Farbe schwarz. Farbtöne in der ersten Farbe, insbesondere rot, können in verschiedenen Helligkeitsstufen gedruckt werden. Ein Raster, das mehr aktive Wärmequellen umfasst, führt zum Druck eines dunkleren Farbtons der ersten Farbe auf dem Thermodirektdruck-Papier als ein Raster mit weniger aktiven Wärmequellen. Sind zum Beispiel die erste Farbe rot und die zweite Farbe schwarz, so können durch eine entsprechende Auswahl des Rasters mit weißen und schwarzen Pixeln Rottöne in verschiedenen Helligkeiten erzeugt werden, von einem hellen rot mit großem Weißanteil bis hin zu einem dunklen Rot, das ins Schwarze übergeht. Dass der Druck von roten Pixeln durch das Druckverfahren immer ein schwarzes Pixel in der Mitte bedingt, welches von roten Pixeln umgeben ist, führt dazu, dass es keine reine rote Fläche geben kann und eine vom menschlichen Auge als rote Fläche wahrgenommene Fläche aus einer Mehrzahl von roten Pixeln und einer geringeren Zahl von schwarzen Pixeln und insbesondere auch einer geringeren Zahl von weißen Pixeln besteht.In one embodiment, to print an area on the direct thermal paper in a color corresponding to an overlay of at least two of the first color, the second color, and the paper color, the area having multiple lines (n, n+1, n+ 2) and includes multiple columns, during the printing of the multiple rows (n, n+1, n+2), the heat sources corresponding to the multiple columns are heated to the printing temperature in such a way that the projection of the heat sources onto the surface has a regular Grid of active and inactive heat sources corresponds. The paper color is white, although the white can have a slight reddish tinge. If the grid is arranged in such a way that the distance between two heat sources that are heated to the printing temperature exceeds a minimum distance in row direction and column direction, a white pixel appears on the surface. It is thus possible to create a grid that represents an overlay of pixels in the first color, in the second color and white pixels. In one embodiment, the second color is black. Hues in the first color, particularly red, can be printed at different levels of lightness. A screen containing more active heat sources will print a darker shade of the first color on the direct thermal paper than a screen with fewer active heat sources. If, for example, the first color is red and the second color is black, red tones can be generated in different brightnesses by selecting the grid with white and black pixels, from a bright red with a large proportion of white to a dark red that goes black transforms. The fact that the printing of red pixels always causes a black pixel in the middle, which is surrounded by red pixels, means that there can be no pure red area and an area perceived by the human eye as a red area made up of a plurality of red pixels and a smaller number of black pixels and in particular also a smaller number of white pixels.
In einer Ausführungsform ist das regelmäßige Raster ein sich zeilenweise und/oder spaltenweise wiederholendes oder schräg oder alternierend angeordnetes Raster. Dabei sind mit verschiedenen regelmäßigen Rastern verschiedene Effekte erzielbar und insbesondere verschiedene Helligkeiten der ersten Farbe druckbar. Ein sich wiederholendes Raster über mehrere Pixel in Zeilenrichtung und in Spaltenrichtung ergibt eine kleine Fläche in einer bestimmten Helligkeit der ersten Farbe. Aus vielen kleinen Flächen können verschiedene geometrische Formen zusammengesetzt werden, so dass viele Formen und ein großer Freiheitsgrad für Drucke in der ersten und in der zweiten Farbe entstehten.In one embodiment, the regular raster is a raster which is repeated in rows and/or columns or arranged obliquely or alternately. Different effects can be achieved with different regular grids and in particular different brightnesses of the first color can be printed. A repeating grid over several pixels in the row direction and in the column direction results in a small area with a specific lightness of the first color. Various geometric shapes can be assembled from many small areas, resulting in many shapes and a large degree of freedom for prints in the first and second color.
In einer Ausführungsform handelt es sich bei dem Thermodirektdruck-Papier um Linerless Papier. In einer Ausführungsform umfasst das Thermodirektdruck-Papier auf der Oberseite eine Silikonschicht. Linerless Papier ist ein Papier aus einem Endlosstreifen, der kein Trägerband umfasst. Die rückseitige Papierschicht weist ein Haftmaterial, insbesondere eine Klebstoffbeschichtung auf, um vom Endlosstreifen abgetrennte Etiketten auf einen Gegenstand kleben zu können. Damit beim Aufrollen zu einer Endlosrolle die Etikettenbahn nicht an sich selbst klebt, ist die Oberseite des Papiers mit einer Silikonschicht versehen, von der das Haftmaterial lösbar ist. Diese Silikonschicht auf dem Thermodirektdruck-Papier hat bei dem Druck den Vorteil, dass sich die Hitze der Wärmequelle in der Silikonschicht etwas verteilt und nicht nur punktuell unter der Wärmequelle in das Papier eindringt, sondern auch in deren Umgebung. In der Umgebung der Wärmequelle dringt immer noch Hitze in das Papier ein, allerdings mit einer etwas geringeren Temperatur. So ist der Effekt, dass eine Wärmequelle, die auf die Drucktemperatur erwärmt wird einen schwarzen Pixel hervorbringt und darum herum rote Pixel entstehen, bei Linerless Papier besonders ausgeprägt. Dieser Effekt ist neben den Eigenschaften des Silikonmaterials auch dadurch verursacht, dass die Silikonschicht durch ihre Schichtdicke für einen Abstand zwischen Wärmequellen und thermoreaktiver Schicht sorgt. Dieser Abstand führt auch schon zu einer gewissen Ausbreitung der Hitze unter der Wärmequelle.In one embodiment, the direct thermal printing paper is linerless paper. In one embodiment, the direct thermal printing paper comprises a silicone layer on the upper side. Linerless paper is paper made from a continuous strip that does not include a carrier tape. The paper layer on the back has an adhesive material, in particular an adhesive coating, in order to be able to stick labels that have been separated from the continuous strip to an object. So that the label web does not stick to itself when it is rolled up into a continuous roll, the top of the paper has a silicone layer from which the adhesive material can be removed. This silicone layer on the thermal direct printing paper has the advantage that the heat from the heat source is distributed somewhat in the silicone layer and not only penetrates the paper at certain points under the heat source, but also in its surroundings. Heat still penetrates the paper in the vicinity of the heat source, but at a slightly lower temperature. The effect that a heat source that is heated to the printing temperature produces a black pixel and red pixels appear around it is particularly pronounced with linerless paper. In addition to the properties of the silicone material, this effect is also caused by the fact that the thickness of the silicone layer ensures a distance between heat sources and heat sources thermoreactive layer ensures. This distance also leads to a certain spread of the heat under the heat source.
In einer Ausführungsform wird eine aktive Wärmequelle während eines Druckintervalls durch die Steuervorrichtung elektrisch gesteuert. Das Druckintervall ist in ein Sättigungsintervall und ein sich daran anschließendes Abkühlintervall aufgeteilt. Das Sättigungsintervalls beginnt mit einer Wartezeit. Die Wärmequelle wird nur in der Zeit nach Ablauf Wartezeit bis zum Ende des Sättigungsintervalls mit Strom versorgt. Die Wartezeit in der Zeile n hängt von dem Status der Wärmequelle in mindestens einer vorangegangenen Zeile n-1 ab. In einer Ausführungsform entspricht das Druckintervall der Zeilenzeit. In einer Ausführungsform ist das Sättigungsintervall für alle Wärmequellen des Druckkopfes gleich groß. In einer Ausführungsform kann die Wartezeit für jede Wärmequelle unterschiedlich gewählt werden und ist abhängig von dem vorangegangenen Zustand dieser Wärmequelle. Wird zum Beispiel eine Wärmequelle in einer vorangegangen Zeile n-1 auf die Drucktemperatur aufgeheizt, so hat sie in der folgenden Zeile noch eine gewisse Restwärme. Soll diese Wärmequelle in dieser Zeile n wieder auf die Drucktemperatur aufgeheizt werden, so ist aufgrund der Restwärme dafür etwas weniger Strom notwendig als bei einer kalten Wärmequelle. Aus diesem Grund wird während einer Wartezeit kein Strom zugeführt. Die Stromzufuhr findet somit nicht über das komplette Sättigungsintervall statt. Diese Steuerung der Wärmequellen kennt der Fachmann unter dem Begriff History Control. In einer Ausführungsform umfasst der Druckkopf einen Temperatursensor auf seiner Oberfläche. In Abhängigkeit der Temperatur des Temperatursensors wird das Sättigungsintervall, das für alle Wärmequellen gleich ist, bestimmt. So wird zum Beispiel in einer sehr kalten Umgebung ein längeres Sättigungsintervall gewählt als in einer warmen Umgebung.In one embodiment, an active heat source is electrically controlled by the controller during a printing interval. The pressure interval is divided into a saturation interval and a subsequent cooling interval. The saturation interval begins with a wait time. The heat source is only supplied with electricity in the time after the waiting time has elapsed until the end of the saturation interval. The waiting time in row n depends on the status of the heat source in at least one previous row n-1. In one embodiment, the print interval corresponds to line time. In one embodiment, the saturation interval is the same for all heat sources of the printhead. In one embodiment, the waiting time can be selected differently for each heat source and depends on the previous state of this heat source. For example, if a heat source in a previous line n-1 is heated to the printing temperature, it still has a certain amount of residual heat in the following line. If this heat source is to be heated up again to the printing temperature in this line n, then due to the residual heat, slightly less electricity is required than with a cold heat source. For this reason, no current is supplied during a waiting time. The power supply therefore does not take place over the entire saturation interval. Those skilled in the art know this control of the heat sources under the term history control. In one embodiment, the printhead includes a temperature sensor on its surface. Depending on the temperature of the temperature sensor, the saturation interval, which is the same for all heat sources, is determined. For example, a longer saturation interval is chosen in a very cold environment than in a warm environment.
Erfindungsgemäß wird ein Computerprogramm mit Programmcode-Mitteln vorgeschlagen, um das Verfahren zur Erstellung von Steuerdaten zum Betrieb eines Thermodirekt-Druckers zum Bedrucken von Thermodirektdruck-Papier durchzuführen, wenn das Programm auf einem Computer oder auf einem Computer eines Thermodirekt-Druckers ausgeführt wird.According to the invention, a computer program with program code means is proposed to the method for creating control data for operating a direct thermal printer to perform printing on direct thermal paper when running the program on a computer or on a computer of a direct thermal printer.
Erfindungsgemäß wird ein Computerprogrammprodukt mit Programmcode-Mitteln, die auf einem computerlesbaren Datenträger gespeichert sind, vorgeschlagen, um das Verfahren zur Erstellung von Steuerdaten zum Betrieb eines Thermodirekt-Druckers zum Bedrucken von Thermodirektdruck-Papier durchzuführen, wenn das Computerprogramm auf einem Computer oder auf einem Computer eines Thermodirekt-Druckers ausgeführt wird.According to the invention, a computer program product with program code means that are stored on a computer-readable data carrier is proposed in order to carry out the method for creating control data for operating a direct thermal printer for printing direct thermal printing paper if the computer program runs on a computer or on a computer of a direct thermal printer.
Erfindungsgemäß wird eine Datenverarbeitungsvorrichtung mit einer Ein-/Ausgabevorrichtung, einer Steuervorrichtung, insbesondere einer CPU und einer Sende-/Empfangsvorrichtung zum Senden und Empfangen von Daten über ein Netzwerk vorgeschlagen. Die Steuervorrichtung führt ein Verfahren zum Erstellen von Steuerdaten zum Betrieb eines Thermodirekt-Druckers zum Bedrucken von Thermodirektdruck-Papier aus. Die Sende-/Empfangsvorrichtung ist dazu ausgebildet, die Steuerdaten und/oder die Steuermuster über das Netzwerk an einen Thermodirekt-Drucker zu senden.According to the invention, a data processing device is proposed with an input/output device, a control device, in particular a CPU, and a transceiver for sending and receiving data via a network. The control device executes a method for creating control data for operating a direct thermal printer for printing on direct thermal printing paper. The transceiver is designed to send the control data and/or the control pattern to a direct thermal printer via the network.
Erfindungsgemäß wird ein Thermodirekt-Drucker zum Bedrucken von Thermodirektdruck-Papier vorgeschlagen. Das Thermodirektdruck-Papier umfasst mindestens eine thermoreaktive Schicht. Mit der mindestens einen thermoreaktiven Schicht sind mindestens zwei Farben ausbildbar. Beim Zuführen einer ersten Temperatur wird eine erste Farbe und beim Zuführen einer zweiten Temperatur wird eine zweite Farbe ausgebildet. Die zweite Temperatur ist höher als die erste Temperatur. Der Thermodirekt-Drucker umfasst eine Transportwalze, die das Thermodirektdruck-Papier entlang eines Papierpfades von einer Papieraufnahme zu einer Papierausgabe bewegt. Der Thermodirekt-Drucker umfasst einen Druckkopf, der quer zum Papierpfad nebeneinander angeordnete und elektrisch steuerbare Wärmequellen umfasst. Der Druckkopf führt dem Thermodirektdruck-Papier punktuell Wärme zu. Der Thermodirekt-Drucker umfasst eine Steuervorrichtung, die eine Drehung der Transportwalze steuert und mit der Transportwalze das Thermodirektdruck-Papier entlang des Druckkopfes in Richtung einer Druckrichtung zeilenweise bewegt. Jede Wärmequelle des Druckkopfes ist mit der Steuervorrichtung elektrisch verbunden und auf eine Drucktemperatur erhitzbar. Die Steuervorrichtung führt ein Verfahren zum Erstellen von Steuerdaten zum Betrieb eines Thermodirekt-Druckers zum Bedrucken von Thermodirektdruck-Papier aus. Die Steuervorrichtung steuert die Wärmequellen mit den Steuerdaten an.According to the invention, a direct thermal printer for printing direct thermal printing paper is proposed. The direct thermal printing paper comprises at least one thermoreactive layer. At least two colors can be formed with the at least one thermoreactive layer. A first color is formed upon application of a first temperature and a second color is formed upon application of a second temperature. The second temperature is higher than the first temperature. The direct thermal printer includes a transport roller that moves the direct thermal printing paper along a paper path from a paper input to a paper output. The direct thermal printer comprises a print head, which comprises heat sources which are arranged next to one another transversely to the paper path and can be controlled electrically. The printhead applies heat to the thermal direct printing paper at specific points. The direct thermal printer includes a control device that controls a rotation of the transport roller and uses the transport roller to move the direct thermal printing paper line by line along the print head in the direction of a printing direction. Each heat source of the print head is electrically connected to the controller and can be heated to a printing temperature. The control device executes a method for creating control data for operating a direct thermal printer for printing on direct thermal printing paper. The control device controls the heat sources with the control data.
In einer Ausführungsform ist die Steuervorrichtung ausgebildet, in jeder Zeile des Thermodirektdruck-Papiers, ausgewählte Wärmequellen des Druckkopfes auf die Drucktemperatur aufzuheizen. An den Stellen, an denen auf dem Thermodirektdruck-Papier die zweite Farbe ausgebildet werden soll, werden mehrere aneinandergrenzende Wärmequellen auf die Drucktemperatur erhitzt. An den Stellen, an denen auf dem Thermodirektdruck-Papier die erste Farbe ausgebildet werden soll, wird von mehreren aneinandergrenzenden Wärmequellen ein Anteil auf die Drucktemperatur erhitzt und der andere Anteil der Wärmequellen wird nicht erhitzt.In one embodiment, the control device is designed to heat selected heat sources of the print head to the printing temperature in each line of the direct thermal printing paper. A plurality of adjacent heat sources are heated to the printing temperature at the points where the second color is to be formed on the direct thermal printing paper. At the points where the first color is to be formed on the direct thermal printing paper, a portion is heated to the printing temperature by a plurality of adjacent heat sources and the other portion of the heat sources is not heated.
In einer Ausführungsform handelt es sich bei der Druckleiste um eine Druckleiste auf Basis von Dickfilmtechnologie. Beispiele für Druckleisten auf Basis von Dickfilmtechnologie sind die KD2004-DC91B der Firma Rohm oder die KPW-104-BZR der Firma Kyocera. In einer Ausführungsform handelt es sich bei der Druckleiste um eine Druckleiste auf Basis von Dünnfilmtechnologie.In one embodiment, the pressure bar is a pressure bar based on thick film technology. Examples of pressure bars based on thick film technology are the KD2004-DC91B from Rohm or the KPW-104-BZR from Kyocera. In one embodiment, the pressure bar is a pressure bar based on thin-film technology.
In einer Ausführungsform ist die Drucktemperatur gleich oder höher als die zweite Temperatur.In one embodiment, the printing temperature is equal to or higher than the second temperature.
In einer Ausführungsform ist die Transportwalze eine Druckwalze, die das Thermodirektdruck-Papier gegen den Druckkopf drückt.In one embodiment, the transport roller is a pressure roller that presses the direct thermal printing paper against the print head.
In einer Ausführungsform ist der Thermodirekt-Drucker ein Linerless Drucker und das Thermodirektdruck-Papier ist ein Endlospapier aus Linerless Papier, das auf dessen Oberseite mit einer Silikonschicht versehen ist.In one embodiment, the direct thermal printer is a linerless printer and the direct thermal printing paper is a continuous paper made of linerless paper, which is provided with a silicone layer on its upper side.
In einer Ausführungsform steuert die Steuervorrichtung die Transportwalze, so dass die Transportwalze das Thermodirektdruck-Papier während einer Zeilenzeit von einer Zeile n zu einer nächsten Zeile n+1 bewegt, wobei die Bewegung während der Zeilenzeit schrittweise oder fortlaufend erfolgt.In one embodiment, the controller controls the transport roller so that the transport roller moves the direct thermal printing paper from a line n to a next line n+1 during a line time, the movement being stepwise or continuous during the line time.
Einige Ausführungsformen der Erfindung sind in den Zeichnungen beispielhaft gezeigt und nachfolgend beschrieben. Es zeigen, jeweils in schematischer Darstellung:
- Fig. 1
- schematische Darstellung eines Thermodirekt-Druckers,
- Fig. 2
- schematische Darstellung eines Druckkopfes für einen Thermodirekt-Drucker,
- Fig. 3
- schematische Darstellung eines Temperaturverlaufs an einer Wärmequelle während eines Druckintervalls und Darstellung des durch die Steuervorrichtung angelegten Stromes an der Wärmequelle,
- Fig. 4
- schematische Darstellung eines Thermodirektdruck-Papiers für zweifarbigen Druck in einer ersten Ausführungsform,
- Fig. 5
- schematische Darstellung eines Thermodirektdruck-Papiers für zweifarbigen Druck in einer zweiten Ausführungsform,
- Fig. 6-15
- verschiedene Steuermuster zum zweifarbigen Thermodirektdruck und zugehörige Druckergebnisse, und
- Fig. 16
- schematische Darstellung eines Verfahrens zur Erstellung von Steuerdaten zum Betrieb eines Thermodirekt-Druckers.
- 1
- schematic representation of a direct thermal printer,
- 2
- schematic representation of a print head for a direct thermal printer,
- 3
- schematic representation of a temperature curve at a heat source during a printing interval and representation of the current applied by the control device to the heat source,
- 4
- schematic representation of a thermal direct printing paper for two-color printing in a first embodiment,
- figure 5
- schematic representation of a thermal direct printing paper for two-color printing in a second embodiment,
- Figures 6-15
- various control patterns for two-color direct thermal printing and associated print results, and
- 16
- Schematic representation of a method for creating control data for operating a direct thermal printer.
Die Steuervorrichtung 48 ist ferner mit einer Sende-/Empfangsvorrichtung 49 verbunden. Mit der Sende-/Empfangsvorrichtung 49 ist der Thermodirekt-Drucker 30 über ein Netzwerk mit einer Sende-/Empfangsvorrichtung 76 einer Datenverarbeitungsvorrichtung 70 verbunden. Die Datenverarbeitungsvorrichtung 70 umfasst eine Ein-/Ausgabevorrichtung 72 mit der ein Bediener die Datenverarbeitungsvorrichtung 70 bedienen kann. Der Bediener kann über die Ein-/Ausgabevorrichtung 72 Bilddaten eines Originalbildes, das über den Thermodirekt-Drucker 30 gedruckt werden soll, in die Datenverarbeitungsvorrichtung 70 eingeben. Die Datenverarbeitungsvorrichtung 70 umfasst eine Steuervorrichtung 74, die zur Erstellung von Steuerdaten ausgelegt ist. Die Steuerdaten sind Daten zum Steuern des Thermodirekt-Druckers 30. Die Steuerdaten werden von der Datenverarbeitungsvorrichtung 70 über die Sende-/Empfangsvorrichtung 76 an den Thermodirekt-Drucker geschickt. In einer Ausführungsform ist die Datenverarbeitungsvorrichtung 70 in den Thermodirekt-Drucker 30 integriert.The
Typische Werte für die Thermodirekt-Papierbreite sind 60 mm, 80 mm oder 120mm. Eine Typische Auflösung von Linerless Thermodirektdruck-Papier des Anmelders ist 200 dpi, insbesondere 300 dpi. Eine typische Druckgeschwindigkeit, das heißt, eine typische Transportgeschwindigkeit, mit der das Papier unter dem Druckkopf entlangbewegt wird, ist 100 mm/s bis 400 mm/s, insbesondere 120 mm/s, 150 mm/s oder 250 mm/s.Typical values for the direct thermal paper width are 60 mm, 80 mm or 120 mm. A typical resolution of applicant's linerless direct thermal printing paper is 200 dpi, in particular 300 dpi. A typical printing speed, ie a typical transport speed at which the paper is moved along under the print head, is 100 mm/s to 400 mm/s, in particular 120 mm/s, 150 mm/s or 250 mm/s.
Um eine Auflösung von 200 dpi zu erreichen sind ca. 8 dots (∼Pixel) pro mm vorzusehen, das heißt 8 Wärmequellen 52 pro mm. Um eine Auflösung von 300 dpi zu erreichen sind ca. 12 dots (∼Pixel) pro mm vorzusehen, das heißt 12 Wärmequellen 52 pro mm. Bei einer Papierbreite von 80 mm umfasst der Druckkopf mindestens 960 Wärmequellen 52.In order to achieve a resolution of 200 dpi, approx. 8 dots (∼pixels) per mm must be provided, i.e. 8
Bei einer Auflösung von 300 dpi sind 12 dots/mm, das heißt 12 Zeilen/mm in Transportrichtung notwendig. Bei einer typischen Transportgeschwindigkeit, das heißt Druckgeschwindigkeit, von 150 mm/s muss die Druckwalze 1800 Zeilen/s, das heißt 1800 Schritte pro Sekunde machen.With a resolution of 300 dpi, 12 dots/mm, i.e. 12 lines/mm, are required in the transport direction. At a typical transport speed, i.e. printing speed, of 150 mm/s, the printing roller has to do 1800 lines/s, i.e. 1800 steps per second.
Je nachdem, ob die Wärmequelle in der vorangegangene Zeile n-1 oder in den vorangegangen Zeilen n-1, n-2, n-3 bestromt war oder nicht, beginnt das Sättigungsintervall mit einer Wartezeit tw, tw', tw". Mit Ablauf der Wartezeit tw, tw', tw" wird durch die Steuervorrichtung 48 ein Strom an der Wärmequelle 52 angelegt. Die Wärmequelle 52 beginnt sich bis zur Drucktemperatur TD zu erwärmen und hält die Drucktemperatur TD bis zum Ende des Sättigungsintervall ts. Dabei ist das Sättigungsintervall ts für alle Wärmequellen 52 des Druckkopfes gleich lang, wobei die Wartezeit tw, tw', tw" für jede Wärmequelle 52 des Druckkopfs aufgrund der vorangegangen Zeilen n-1, n-2, n-3 separat berechnet wird (History-Control). Im Abkühlintervall ta wird durch die Steuervorrichtung 48 kein Strom an der Wärmequelle 52 angelegt und die Temperatur an der Wärmequelle 52 fällt in dieser Zeit auf ihren Anfangswert. Aufgrund der durch den Temperatursensor 58 am Druckkopf bestimmten Druckkopftemperatur bestimmt die Steuervorrichtung 48 die Länge des Sättigungsintervalls ts.Depending on whether the heat source was energized in the previous row n-1 or in the previous rows n-1, n-2, n-3 or not, the saturation interval begins with a waiting time tw, tw', tw". After the waiting time tw, tw', tw", a current is applied to the
Für den zweifarbigen Thermodirekt-Druck nach dem Verfahren wird eine Wärmequelle immer auf die Drucktemperatur erwärmt. Das Verfahren umfasst keine erste Temperatur für den Druck der ersten Farbe und keine zweite Temperatur für den Druck der zweiten Farben. In einer Zeile werden die aktiven Wärmequellen 52 in jedem Fall auf die Drucktemperatur TD aufgeheizt. Die anderen Wärmequellen 52 sind inaktive Wärmequellen 52 und werden nicht aufgeheizt.For the two-color direct thermal printing according to the method, a heat source is always heated to the printing temperature. The method does not include a first temperature for printing the first color and a second temperature for printing the second colors. In any case, the
Sowohl die erste thermoreaktive Schicht 22 wie auch die zweite thermoreaktive Schicht 20 sind transparent, wenn ihnen keine Hitze zugeführt wurde.Both the first
Wird dem Thermodirektdruck-Papier 34 eine erste Temperatur, insbesondere 75° C bis 80° C, zugeführt, so verfärbt sich die erste thermoreaktive Schicht 22 rot und die zweite thermoreaktive Schicht 20 bleibt transparent. Es entsteht ein roter Druck. Wird dem Thermodirektdruck-Papier 34 eine zweite Temperatur zugeführt, wobei die zweite Temperatur höher ist als die erste Temperatur, insbesondere 95° C bis 105° C, so verfärbt sich die erste thermoreaktive Schicht 22 rot und die zweite thermoreaktive Schicht 20 verfärbt sich schwarz. Die zweite thermoreaktive Schicht 20 deckt die erste thermoreaktive Schicht 22 ab, so dass nur die schwarze Farbe in der zweiten thermoreaktiven Schicht 22 sichtbar ist. Es entsteht ein schwarzer Druck.If a first temperature, in particular 75° C. to 80° C., is applied to the direct
Die Zeichnungen dienen ausschließlich der schematischen Darstellung zur Illustration der Erfindung. Um einzelne geometrische Strukturen in einer echten Größe für einen Druck abzubilden müssen deutlich mehr Pixel verwendet werden, die jedoch aus Gründen der Übersichtlichkeit hier nicht gezeigt werden können. Wenn in der Realität mehr Pixel für einen Druck eines Zeichens verwendet werden, dann ist der rote Anteilfür ein schwarzes Zeichen deutlich geringer als zum Beispiel in
Die Funktionen verschiedener in den Zeichnungen gezeigter Elemente, inklusive der Funktionsblöcke, können durch dezidierte Hardware oder durch generische Hardware, die in der Lage ist Software auszuführen, im Zusammenhang mit der entsprechenden Software, realisiert werden. Falls die Funktionen mittels eines Prozessors zur Verfügung gestellt werden, können sie durch einen einzigen dezidierten Prozessor, einen einzigen geteilten Prozessor oder mehrere generische Prozessoren, die wiederum geteilt sein können, zur Verfügung gestellt werden. Die Funktionen können, ohne Einschränkung, durch einen digital signal processor (DSP), Netzwerk Prozessor, application specific integrated circuit (ASIC), field programmable gate array (FPGA), read only memory (ROM) mit gespeicherter Software, random access memory (RAM), und nichtflüchtige Speicher zur Verfügung gestellt werden.The functions of various elements shown in the drawings, including the function blocks, can be realized by dedicated hardware or by generic hardware capable of executing software associated with the corresponding software. If the functions are provided by a processor, they may be provided by a single dedicated processor, a single shared processor, or multiple generic processors, which in turn may be shared. The functions can be implemented, without limitation, by a digital signal processor (DSP), network processor, application specific integrated circuit (ASIC), field programmable gate array (FPGA), read only memory (ROM) with stored software, random access memory (RAM ), and non-volatile memory are made available.
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