EP4023449A1 - Verfahren zum mehrfarbigen thermodirektdruck und drucker für mehrfarbigen thermodirektdruck - Google Patents

Verfahren zum mehrfarbigen thermodirektdruck und drucker für mehrfarbigen thermodirektdruck Download PDF

Info

Publication number
EP4023449A1
EP4023449A1 EP20218028.7A EP20218028A EP4023449A1 EP 4023449 A1 EP4023449 A1 EP 4023449A1 EP 20218028 A EP20218028 A EP 20218028A EP 4023449 A1 EP4023449 A1 EP 4023449A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
direct thermal
printing
paper
color
temperature
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP20218028.7A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Jannasch Uwe
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Bizerba SE and Co KG
Original Assignee
Bizerba SE and Co KG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Bizerba SE and Co KG filed Critical Bizerba SE and Co KG
Priority to EP20218028.7A priority Critical patent/EP4023449A1/de
Priority to US17/548,619 priority patent/US11731446B2/en
Publication of EP4023449A1 publication Critical patent/EP4023449A1/de
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41M—PRINTING, DUPLICATING, MARKING, OR COPYING PROCESSES; COLOUR PRINTING
    • B41M5/00—Duplicating or marking methods; Sheet materials for use therein
    • B41M5/26—Thermography ; Marking by high energetic means, e.g. laser otherwise than by burning, and characterised by the material used
    • B41M5/34—Multicolour thermography
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/315—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of heat to a heat sensitive printing or impression-transfer material
    • B41J2/32—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of heat to a heat sensitive printing or impression-transfer material using thermal heads
    • B41J2/325—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of heat to a heat sensitive printing or impression-transfer material using thermal heads by selective transfer of ink from ink carrier, e.g. from ink ribbon or sheet
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/315—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of heat to a heat sensitive printing or impression-transfer material
    • B41J2/32—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by selective application of heat to a heat sensitive printing or impression-transfer material using thermal heads
    • B41J2/335—Structure of thermal heads
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41M—PRINTING, DUPLICATING, MARKING, OR COPYING PROCESSES; COLOUR PRINTING
    • B41M2205/00—Printing methods or features related to printing methods; Location or type of the layers
    • B41M2205/04—Direct thermal recording [DTR]
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41M—PRINTING, DUPLICATING, MARKING, OR COPYING PROCESSES; COLOUR PRINTING
    • B41M2205/00—Printing methods or features related to printing methods; Location or type of the layers
    • B41M2205/42—Multiple imaging layers

Definitions

  • the present invention relates to a method for multicolor, in particular two-color direct thermal printing and a printer for multicolor, 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 Kanzan is a paper that 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 propose a less expensive direct thermal printer for multicolor direct thermal printing and a method for operating a direct thermal printer for multicolor direct thermal printing.
  • 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 method according to the invention has the advantage 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 is transferred and the thermal direct printing paper under these pixels heats up to the higher temperature range in which the second color is trained. 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 direct thermal printing paper includes a thermoreactive layer that can form both the first and the second color.
  • a direct thermal printing paper is also a paper that includes a first thermoreactive layer that can form a first color and a second thermoreactive layer that is arranged above or below it and that can form a second color.
  • a direct thermal printing paper is also included, which has, for example, a flat coating of one color and a non-transparent covering layer above it, with the covering layer being exposed when heat is applied becomes transparent and the colored coating becomes visible. In this way, both the first color and the second color can be formed.
  • direct thermal printing papers that can form more than two colors are also included.
  • 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.
  • the thermo-responsive layer changes color.
  • 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 Stepping the direct thermal paper that is, the direct thermal paper is moved to the next line n+1 and stopped until the line time expires, and then advanced 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, all heat sources that correspond to the columns of the rows are heated to the printing temperature over the times that correspond to the rows of the area. 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 multiple columns, a portion is heated to the printing temperature, so that the projection of the heat sources onto the surface has a regular grid corresponds to active and inactive heat sources, where there are as many or more inactive than active heat sources.
  • 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. Are For example, the first color is red and the second color is black.
  • red tones can be generated in different brightness levels, from a bright red with a large proportion of white to a dark red that fades into black .
  • the fact that the printing of red pixels by the inventive method 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 from 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 is 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 is.
  • This silicone layer on the thermal direct printing paper has the advantage in the method according to the invention 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 vicinity.
  • 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 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 print head 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 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 printhead.
  • 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 comprises a control device 48 which is electrically connected to the print head 42 and the platen 40.
  • 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 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 that can be printed
  • 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 print head 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 is through the platen roller 40 has been moved 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 printing interval consists of a saturation interval ts, during which the heat source 52 is supplied with power by the control device 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" for each heat source 52 of the print head being calculated separately based on the previous 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 on the printing temperature increases.
  • 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 arises red print. 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 grids for controlling the heat sources of the print head 42 (right graphic in each case in landscape format) and the resulting printed image on the direct thermal printing paper 34 (left graphic in each case in landscape format).
  • 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 ( ⁇ 1.3 6 mm 2 ).
  • FIG. 6 shows a raster 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.
  • 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 extend beyond the edges of the illustrated drawings can be mentally extended. 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 is only surrounded by a very thin red border that is barely visible to the human eye.
  • DSP digital signal processor
  • ASIC application specific integrated circuit
  • FPGA field programmable gate array
  • ROM read only memory
  • RAM random access memory

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Electronic Switches (AREA)

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Thermodirekt-Druckers (30) zum Bedrucken von Thermodirektdruck-Papier (34), wobei beim Druck in dem Thermodirektdruck-Papier (34) mehrere Farben ausgebildet werden sowie ein Drucker zum mehrfarbigen Thermodirektdruck.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum mehrfarbigen, insbesondere zweifarbigen Thermodirektdruck und einen Drucker zum mehrfarbigen, insbesondere zweifarbigen Thermodirektdruck.
  • 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.
  • Die EP1866161B1 zeigt ebenfalls ein zweifarbiges Thermodirektdruck-Papier bekannt. Die EP1866161B1 zeigt des Weiteren einen Drucker zum Bedrucken eines derartigen Thermodirektdruck-Papiers, der zwei Druckköpfe umfasst, wobei der erste Druckkopf eine Temperatur auf das Thermodirektdruck-Papier appliziert, die eine Verfärbung in der ersten Farbe auslöst und der zweite Druckkopf eine Temperatur auf das Thermodirektdruck-Papier appliziert, die eine Verfärbung in der zweiten Farbe auslöst. Aus der EP3175993B1 ist ein Thermodirektdruck-Papier bekannt, auf dem dreifarbig gedruckt werden kann.
  • Thermodirekt-Drucker mit einem Druckkopf, dessen Thermoelemente zwei unterschiedliche Temperaturen erzeugen können, sind dem Fachmann aus der DE60207488T2 und der DE60036515T2 bekannt. So kann auf dem Thermodirektdruck-Papier ein zweifarbiger Druck erzeugt werden. Diese Druckköpfe und deren Ansteuerung sind teuer und komplex.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, einen kostengünstigeren Thermodirekt-Drucker für mehrfarbigen Thermodirektdruck und ein Verfahren zum Betrieb eines Thermodirekt-Druckers zum mehrfarbigen Thermodirektdruck vorzuschlagen.
  • Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren nach Anspruch 1 und einen Thermodirekt-Drucker nach Anspruch 12 gelöst.
  • Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zum Betrieb eines Thermodirekt-Druckers vorgeschlagen. Der Thermodirekt-Drucker ist zum Bedrucken von Thermodirektdruck-Papier ausgestaltet. 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 ist als die erste Temperatur. Das Thermodirektdruck-Papier wird durch den Thermodirekt-Drucker entlang eines Papierpfades von einer Papieraufnahme zu einer Papierausgabe bewegt. In einer Ausführungsform ist die Papieraufnahme ein Raum für eine Thermodirektdruck-Papierrolle, von der Thermodirektdruck-Papier als Endlosstreifen abwickelbar ist. 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:
    • 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 elektrisch aufgeheizt. Der Fachmann versteht, dass die Wärmequellen, die aufgeheizt werden, von dem gewünschten Druckbild abhängen. 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.
  • 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 nach der Erfindung 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.
  • Im Sinne der Erfindung umfasst das Thermodirektdruck-Papier eine thermoreaktive Schicht, die sowohl die erste als auch die zweite Farbe ausbilden kann. Im Sinne der Erfindung ist ein Thermodirektdruck-Papier auch ein Papier, das eine erste thermoreaktive Schicht umfasst, die eine erste Farbe ausbilden kann und eine darüber oder darunter angeordnete zweite thermoreaktive Schicht umfasst, die eine zweite Farbe ausbilden kann. Des Weiteren ist auch ein Thermodirektdruck-Papier umfasst, das zum Beispiel eine flächige Beschichtung aus einer Farbe aufweist, und darüber eine nicht-transparente Abdeckschicht, wobei bei Zuführung von Hitze die Abdeckschicht transparent wird und die farbige Beschichtung sichtbar wird. So kann sowohl die erste Farbe als auch die zweite Farbe ausgebildet werden. Des Weiteren sind auch Thermodirektdruck-Papiere umfasst, die mehr als zwei Farben ausbilden können. 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.
  • 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 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 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 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.
  • 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 erfindungsgemäßen 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.
  • 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 erfinderische Verfahren 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 einer Ausführungsform ist das regelmäßige Raster ein sich zeilenweise und/oder spaltenweise wiederholendes oder schräg oder alternierend angeordnetes Raster ist. 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 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 erfindungsgemäßen Verfahren 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. Dieser an sich unerwünschte und bei normalen Druckverfahren negative Effekt, macht sich das erfinderische Verfahren in besonderem Maße zunutze. Das erfinderische Verfahren ist bei Linerless Papier deshalb besonders vorteilhaft.
  • 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.
  • 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 ist 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 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 einer Ausführungsform ist die Drucktemperatur gleich oder höher als die zweite Temperatur.
  • In einer Ausführungsform ist die Transportwalze eine Druckwalze, die das Thermodirektdruck-Papier gegen den Druckkopf drückt.
  • 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 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.
  • 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, und
    Fig. 6-15
    verschiedene Raster zum zweifarbigen Thermodirektdruck und zugehörige Druckergebnisse.
  • Fig. 1 zeigt einen Thermodirekt-Drucker 30 in einer schematischen Darstellung. Der Drucker umfasst einen Papierpfad der von einer Papieraufnahme 46, in der eine Papierrolle 32 gelagert ist über eine Druckwalze 40 und ein Druckkopf 42 zu einer Papierausgabe 44 führt. Das Papier ist in Form eines Endlosstreifens aus Thermodirektdruck-Papier 34 auf eine Papierrolle 32 aufgewickelt. Das Thermodirektdruck-Papier 34 umfasst eine Unterseite, auf der eine Haftschicht aufgebracht ist und eine Oberseite 36, auf der eine Silikonschicht aufgebracht ist. Die Druckwalze 40 dient als Transportwalze für den Endlosstreifen aus Thermodirektdruck-Papier 34. Die Druckwalze drückt das Thermodirektdruck-Papier 34 mit seiner Oberseite 36 gegen den Druckkopf 42. Der Thermodirekt-Drucker 30 umfasst eine Steuervorrichtung 48, die elektrisch mit dem Druckkopf 42 und der Druckwalze 40 verbunden ist. Die Steuervorrichtung 48 steuert die Druckwalze 40, die das Thermodirektdruck-Papier 34 zeilenweise am Druckkopf 42 vorbeibewegt. Die Steuervorrichtung 48 steuert ebenfalls den Druckkopf 42, insbesondere steuert die Steuervorrichtung 48 die Wärmequellen 52 des Druckkopfes 42, so dass sich in der Zeile n, die sich durch den Transport des Thermodirektdruck-Papiers 34 gerade unter dem Druckkopf 42 befindet, der gewünschte Druck ergibt. Durch die aufeinander abgestimmte Steuerung der Druckwalze 40 und des Druckkopfes 42 durch die Steuervorrichtung 48 ergibt sich ein zeilenweiser Druck auf dem Thermodirektdruck-Papier 34. Die Pixel in Spaltenrichtung entsprechen dabei den einzelnen Wärmequellen 52, die Pixel in Zeilenrichtung n, n+1, n+2 entsprechen dabei dem jeweiligen Zeitpunkt t0, tz, 2tz zu dem sich die entsprechende Zeile n, n+1, n+2 unter dem Druckkopf 42 befindet. Die Steuervorrichtung 48 ist dazu ausgelegt, jede einzelne Wärmequelle 52 auf eine Drucktemperatur zur erhitzen oder sie nicht zu erhitzen.
  • Fig. 2 zeigt einen Druckkopf 42 in einer Ansicht von unten. An dieser Seite wird das Thermodirekt-Papier 34 entlang einer Druckrichtung 60 durch die Druckwalze 40 am Druckkopf 42 zeilenweise vorbeibewegt. Der Druckkopf 42 umfasst ein Druckfeld 56 mit einer Vielzahl von nebeneinander angebrachten Wärmequellen 52. Die Wärmequellen geben punktuell Wärme ab. Zwischen den Wärmequellen 52 ist ein Abstand 54. Der Abstand 54 zwischen den Wärmequellen 52 ist zur Veranschaulichung in Fig. 2 relativ breit dargestellt. In der Praxis ist der Abstand 54 zwischen zwei nebeneinanderliegenden Wärmequellen 52 sehr schmal. Es soll in Fig. 2 lediglich angedeutet sein, dass jede Wärmequelle 52 unabhängig von den benachbarten Wärmequellen 52 angebracht ist und separat durch die Steuervorrichtung ansteuerbar ist. Die Breite des Druckfeldes 56 entspricht mindestens der maximal bedruckbaren
  • Papierbreite. Das Druckfeld 56 ist mit einer vorzugsweise gut wärmeleitenden Abdeckung abgedeckt, um die Wärmequellen 52 vor mechanischer Beschädigung zu schützen. Die Wärmequellen 52 sind insbesondere Heizwiderstände. Der Druckkopf 42 umfasst einen Temperatursensor 58, der die Temperatur 58 an der Druckkopfoberseite misst und als Parameter an die Steuervorrichtung 48 weitergibt.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • Fig. 3 zeigt ein schematisches Diagramm für die Ansteuerung einer Wärmequelle 52 durch die Steuervorrichtung 48 (unterer Teil) und die dazugehörige Wärmeentwicklung an der Wärmequelle 52 (oberer Teil). Es ist ein Druckintervall ti dargestellt. Während eines Druckintervalls ti wird eine Zeile n des Thermodirektdruck-Papiers bedruckt. Das Druckintervall ti ist typischerweise mindestens 300 µs lang. In jedem Fall darf das Druckintervall ti nicht länger sein als eine Zeilenzeit tz und ist insbesondere gleich lang wie eine Zeilenzeit tz. Zu Beginn des Druckintervalls ist das Thermodirektdruck-Papier 34 durch die Druckwalze 40 von der Zeile n-1 in die Zeile n bewegt worden. Im Fall eines schrittweisen Transports des Thermodirektdruck-Papiers 34 steht das Thermodirektdruck-Papier 34 zu Beginn des Druckintervalls auf der Zeile n. Das Druckintervall besteht aus einem Sättigungsintervall ts, während dessen die Wärmequelle 52 von der Steuervorrichtung 48 mit Strom versorgt wird. Des Weiteren besteht das Druckintervall ti aus einem sich an das Sättigungsintervall ts anschließende Abkühlintervall ta. Ist das Druckintervall ti kürzer als die Zeilenzeit tz, so wird das Thermodirektdruck-Papier 34 im Anschluss an das Druckintervall ti und bis zum Ende der Zeilenzeit tz in die nächste Zeile n+1 transportiert. Ist das Druckintervall ti gleich lang wie die Zeilenzeit tz, so wird das Thermodirektdruck-Papier 34 im späten Teil des Abkühlintervalls ta und bis zum Ende der Zeilenzeit tz/des Druckintervalls ti in die nächste Zeile n+1 transportiert.
  • 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.
  • Für den zweifarbigen Thermodirekt-Druck nach dem erfindungsgemäßen 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.
  • Fig. 4 zeigt eine schematische Darstellung eines Thermodirektdruck-Papiers 34 für zweifarbigen Druck in einer ersten Ausführungsform. Es ist ein Querschnitt des Thermodirektdruck-Papiers 34 dargestellt. Das Thermodirektdruck-Papier umfasst eine Papierschicht 12. Auf der Unterseite der Papierschicht 12 ist eine Haftschicht 14, das heißt eine Kleberschicht aufgebracht. Oberhalb der Papierschicht 12 ist eine erste thermoreaktive Schicht 22 aufgebracht, die bei Zuführung von Hitze eine erste Farbe, insbesondere rot, ausbildet. Die erste thermoreaktive Schicht 22 verfärbt sich bei einer Temperatur von 70° C bis 85° C, insbesondere 75° C bis 80° C rot. Auf der ersten thermoreaktiven Schicht 22 ist eine zweite thermoreaktive Schicht 20 aufgebracht, die bei Zuführung von Hitze eine zweite Farbe, insbesondere schwarz, ausbildet. Die zweite thermoreaktive Schicht 20 verfärbt sich bei einer Temperatur von 90° C bis 110° C, insbesondere 95° C bis 105° C schwarz. Oberhalb der zweiten thermoreaktiven Schicht 20 ist eine Silikonschicht 16 aufgebracht, die das Anhaften der Haftschicht 14 verhindert und ein Lösen der Haftschicht 14 ermöglicht, wenn ein Endlosstreifen des Thermodirektdruck-Papiers 34 zu einer Rolle aufgerollt wird.
  • Sowohl die erste thermoreaktive Schicht 22 wie auch die zweite thermoreaktive Schicht 20 sind transparent, wenn ihnen keine Hitze zugeführt wurde.
  • 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.
  • Fig. 5 zeigt eine schematische Darstellung eines Thermodirektdruck-Papiers 34 für zweifarbigen Druck in einer zweiten Ausführungsform. Im Vergleich zu Fig. 4 ist keine separate erste thermoreaktive Schicht und zweite thermoreaktive Schicht vorhanden. Auf der Papierschicht 12 ist eine thermoreaktive Schicht 18 aufgebracht, die sich bei Zuführung einer ersten Temperatur rot verfärbt und bei Zuführung einer zweiten Temperatur schwarz verfärbt.
  • Fig. 6 bis 15 zeigen verschiedene Raster zur Ansteuerung der Wärmequellen des Druckkopfes 42 (im Querformat jeweils rechte Grafik) und das daraus resultierende Druckbild auf dem Thermodirektdruck-Papier 34 (im Querformat jeweils linke Grafik). Dabei zeigen die Zeichnungen des Druckkopfes 42 jeweils 14 nebeneinander liegende Wärmequellen 52, die von der Steuervorrichtung 48 unabhängig voneinander, regelmäßig und in Abhängigkeit der Zeilenzeit angesteuert werden. Eine 1 bedeutet dabei eine aktive Wärmequelle, das heißt, die Wärmequelle 52 hat einen Strom- und Temperaturverlauf wie er in Fig. 3 schematisch gezeigt ist. Eine 0 kennzeichnet eine inaktive Wärmequelle 52, das heißt, es findet bei dieser Wärmequelle keine Heizleistung statt. Das gedruckte Abbild auf dem Thermodirektdruck-Papier 34 ist schematisch dargestellt. Eine schwarze Fläche in den Zeichnungen kennzeichnet dabei ein schwarzes Pixel. Eine schraffierte Fläche in den Zeichnungen kennzeichnet dabei ein rotes Pixel. Eine weiße Fläche kennzeichnet dabei einen unbedruckten, also weißen Bereich auf dem Thermodirektdruck-Papier 34.
  • Fig. 6 bis 12 zeigen 14 aufeinander folgende Zeilen n, n+1, ..., n+13, die zu den Zeitpunkten t=0, tz, 2*tz, ..., 13*tz gedruckt werden, wobei die Zeitpunkte jeweils die Anfangszeitpunkte des Druckintervalls ti angeben. Es sind jeweils regelmäßige Raster dargestellt, die aus einer größeren Fläche herausgegriffen sind. Es handelt sich somit um eine Zoom-Ansicht einer gleichfarbig wirkenden Fläche. Wie vorher dargestellt ist für eine Auflösung von 300 dpi ein Druck mit circa 12 dots/mm notwendig. Das heißt, die in Fig. 6 bis 12 dargestellten Felder haben eine Größe von circa 1,16 mm * 1,16 mm (∼1,3 6 mm2).
  • Fig. 6 zeigt ein Raster mit einem hohen Anteil schwarzer Punkte. Es sind 75% der Wärmequellen aktiv. Das heißt, nur 25% der Wärmequellen sind inaktiv. An den aktiven Wärmequellen bildet sich eine schwarze Farbe aus, die mit der roten Farbe, die sich an den inaktiven Wärmequellen ausbildet, überlagert wird. Die gezeigte Fläche hat durch die Überlagerung der schwarzen und der roten Farbe einen dunklen Rotton. Das menschliche Auge erkennt die einzelnen Pixel nicht, sondern lediglich eine Fläche, die diesen Rotton ausbildet. Fig. 7 bis 12 zeigen jeweils Flächen, die mit verschiedenen Anteilen aus schwarzen Pixeln, roten Pixeln und weißen Pixeln unterschiedliche Rottöne bilden. Dabei werden jeweils einzelne Wärmequellen in einer Zeile durch die Steuervorrichtung aktiviert. Unter diesen Wärmequellen wird ein schwarzes Pixeln ausgebildet, in dessen Umgebung werden rote Pixel ausgebildet und in weiterem Abstand findet keine Verfärbung des weißen Thermodirektdruck-Papiers statt. Mit verschiedenen Rastern können so verschiedene Farbeffekte erreicht werden. Für das menschliche Auge entstehen Rottöne unterschiedlicher Helligkeit.
  • Fig. 13 bis 15 zeigen keine quadratischen Druckbereiche, sondern sind um eine bzw. zwei Zeilen verlängert, um die Darstellung vervollständigen zu können. Dabei sind keine regelmäßigen Raster herausgegriffen, die über die Ränder der dargestellten Zeichnungen gedanklich verlängert werden können. Vielmehr sind abgeschlossene Formen dargestellt.
  • Fig. 13 zeigt einen quadratischen schwarzen Punkt aus 4x4 Pixeln (0,3 mm * 0,3 mm bei 300 dpi). Bei einer hohen Druckgeschwindigkeit wird das Thermodirektdruck-Papier durch die Druckwalze schnell unter dem Druckkopf bewegt. Das in Fig. 3 gezeigte Abkühlintervall ta ist nicht groß genug, dass die Wärmequellen zum Zeitpunkt (6*tz, 7*tz ∼ Zeilen n+6, n+7) schon genügend abgekühlt sind. Deswegen läuft die rote Farbe etwas nach und es werden nach dem Druck der schwarzen Pixel in Transportrichtung nicht nur die Pixel der nächsten Zeile sondern auch die Pixel der übernächsten Zeile rot gefärbt. Der gleiche Effekt tritt in Fig. 14 auf.
  • Fig. 14 zeigt einen Ausschnitt eines Barcodes bestehend aus zwei Balken, der in schwarzer Farbe gedruckt ist. Dabei sind die schwarzen Balken unterschiedlich lang. Es handelt sich somit um den unteren linken Rand eines Barcodes. Am Rand des Barcodes sind etwas längere Balken als in dessen Mitte, da in der Mitte des Barcodes die dem Barcode entsprechende Nummer abgedruckt ist. Aufgrund der Reaktion des Thermodirektdruck-Papiers ist es vorteilhaft, die Balken eines Barcodes der Länge nach in Transportrichtung zu positionieren. Der rote Auslaufeffekt auf dem gedruckten Papier ist somit am Ende der Balken und nicht quer über den Barcode verteilt. Dadurch ist der Barcode leichter einzuscannen.
  • Fig. 15 zeigt schematisch den Druck einer Zahl in schwarzer Farbe. Die Zahl umfasst sehr wenige Pixel und würde in der Realität mit deutlich mehr schwarzen Pixel gedruckt werden. Der Rotanteil ist dann in der Realität verschwindend gering, so dass er die schwarz gedruckte Zahl nur mit einem sehr dünnen roten Rand umgibt, der für das menschliche Auge kaum sichtbar ist.
  • 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 Fig. 14 und 15 dargestellt und deswegen nicht störend.
  • 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.

Claims (16)

  1. Verfahren zum Betrieb eines Thermodirekt-Druckers zum Bedrucken von Thermodirektdruck-Papier, wobei das Thermodirektdruck-Papier mindestens eine thermoreaktive Schicht umfasst, wobei mit der mindestens einen thermoreaktiven Schicht mindestens zwei Farben ausbildbar sind, wobei beim Zuführen einer ersten Temperatur eine erste Farbe und beim Zuführen einer zweiten Temperatur eine zweite Farbe ausgebildet wird, wobei die zweite Temperatur höher ist als die erste Temperatur, wobei das Thermodirektdruck-Papier durch den Thermodirekt-Drucker entlang eines Papierpfades von einer Papieraufnahme zu einer Papierausgabe bewegbar ist und der Thermodirekt-Drucker einen Druckkopf umfasst, der quer zum Papierpfad nebeneinander angeordnete und elektrisch steuerbare Wärmequellen umfasst, die dem Thermodirektdruck-Papier punktuell Wärme zuführen, wobei das Verfahren folgende Schritte umfasst:
    - zeilenweises bewegen, mit einer Transportwalze, des Thermodirektdruck-Papiers vorbei an dem Druckkopfe in Richtung einer Druckrichtung,
    - in jeder Zeile des Thermodirektdruck-Papiers, elektrisches aufheizen ausgewählter Wärmequellen des Druckkopfes, wobei an den Stellen, an denen auf dem Thermodirektdruck-Papier die zweite Farbe ausgebildet werden soll, mehrere aneinandergrenzende Wärmequellen auf eine Drucktemperatur erhitzt werden und an den Stellen, an denen auf dem Thermodirektdruck-Papier die erste Farbe ausgebildet werden soll, von mehreren aneinandergrenzenden Wärmequellen ein Anteil auf die Drucktemperatur erhitzt wird und der andere Anteil der Wärmequellen nicht erhitzt wird.
  2. Verfahren zum Betrieb eines Thermodirekt-Druckers nach Anspruch 1, wobei die Drucktemperatur gleich oder höher ist als die zweite Temperatur.
  3. Verfahren zum Betrieb eines Thermodirekt-Druckers nach Anspruch 1 oder 2, wobei im Schritt des zeilenweisen Bewegens des Thermodirektdruck-Papiers das Thermodirektdruck-Papier während einer Zeilenzeit von einer Zeile zu einer nächsten Zeile bewegt wird und wobei die Bewegung während der Zeilenzeit schrittweise oder fortlaufend erfolgt.
  4. Verfahren zum Betrieb eines Thermodirekt-Druckers nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei zum Drucken einer Fläche auf dem Thermodirektdruck-Papier in der zweiten Farbe, wobei die Fläche mehrere Zeilen und mehrere Spalten umfasst, während des Drucks der mehreren Zeilen alle Wärmequellen, die den mehreren Spalten entsprechen, auf die Drucktemperatur erhitzt werden.
  5. Verfahren zum Betrieb eines Thermodirekt-Druckers nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei zum Drucken einer Fläche auf dem Thermodirektdruck-Papier in der ersten Farbe, wobei die Fläche mehrere Zeilen und mehrere Spalten umfasst, während des Drucks der mehreren Zeilen von den Wärmequellen, die den mehreren Spalten entsprechen, ein Anteil auf die Drucktemperatur erhitzt wird, 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.
  6. Verfahren zum Betrieb eines Thermodirekt-Druckers nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei 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 und mehrere Spalten umfasst, während des Drucks der mehreren Zeilen 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.
  7. Verfahren zum Betrieb eines Thermodirekt-Druckers nach Anspruch 6, wobei das regelmäßige Raster ein sich zeilenweise und/oder spaltenweise wiederholendes oder schräg angeordnetes Raster ist.
  8. Verfahren zum Betrieb eines Thermodirekt-Druckers nach Anspruch 6 oder 7, wobei die zweite Farbe schwarz ist und Farbtöne in der ersten Farbe in verschiedenen Helligkeitsstufen gedruckt werden, und ein Raster, das mehr aktive Wärmequellen enthält zum Druck eines dunkleren Farbtons der ersten Farbe auf dem Thermodirektdruck-Papier führt als ein Raster mit weniger aktiven Wärmequellen.
  9. Verfahren zum Betrieb eines Thermodirekt-Druckers nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die erste Farbe rot und die zweite Farbe schwarz ist.
  10. Verfahren zum Betrieb eines Thermodirekt-Druckers nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei das Thermodirektdruck-Papier ein Linerless Papier ist, das auf seiner Oberseite eine Silikonschicht aufweist.
  11. Verfahren zum Betrieb eines Thermodirekt-Druckers nach einem der Ansprüche 3 bis 10, wobei eine aktive Wärmequelle während eines Druckintervalls durch die Steuervorrichtung elektrisch gesteuert wird, wobei das Druckintervall in ein Sättigungsintervall und ein sich daran anschließendes Abkühlintervall aufgeteilt ist, wobei das Sättigungsintervalls mit einer Wartezeit beginnt, wobei die Wärmequelle nur in der Zeit nach Ablauf Wartezeit bis zum Ende des Sättigungsintervalls mit Strom versorgt wird, und wobei die Wartezeit in einer Zeile von dem Status der Wärmequelle in mindestens einer vorangegangenen Zeile abhängt, wobei insbesondere das Druckintervall der Zeilenzeit entspricht oder kürzer als die Zeilenzeit ist.
  12. Thermodirekt-Drucker zum Bedrucken von Thermodirektdruck-Papier, wobei das Thermodirektdruck-Papier mindestens eine thermoreaktive Schicht umfasst, wobei mit der mindestens einen thermoreaktiven Schicht mindestens zwei Farben ausbildbar sind, wobei beim Zuführen einer ersten Temperatur eine erste Farbe und beim Zuführen einer zweiten Temperatur eine zweite Farbe ausgebildet wird, wobei die zweite Temperatur höher ist als die erste Temperatur, und mit einer Transportwalze, die das Thermodirektdruck-Papier entlang eines Papierpfades von einer Papieraufnahme zu einer Papierausgabe bewegt, und mit einem Druckkopf, der quer zum Papierpfad nebeneinander angeordnete und elektrisch steuerbare Wärmequellen umfasst, die dem Thermodirektdruck-Papier punktuell Wärme zuführen, wobei der Thermodirekt-Drucker eine Steuervorrichtung umfasst, die eine Drehung der Transportwalze steuert und mit der Transportwalze das Thermodirektdruck-Papier entlang des Druckkopfes in Richtung einer Druckrichtung zeilenweise bewegt, wobei jede Wärmequelle des Druckkopfes mit der Steuervorrichtung elektrisch verbunden ist und auf eine Drucktemperatur erhitzbar ist, und die Steuervorrichtung ausgebildet ist, in jeder Zeile des Thermodirektdruck-Papiers, ausgewählte Wärmequellen des Druckkopfes auf die Drucktemperatur aufzuheizen, wobei an den Stellen, an denen auf dem Thermodirektdruck-Papier die zweite Farbe ausgebildet werden soll, mehrere aneinandergrenzende Wärmequellen auf die Drucktemperatur erhitzt werden und an den Stellen, an denen auf dem Thermodirektdruck-Papier die erste Farbe ausgebildet werden soll, von mehreren aneinandergrenzenden Wärmequellen ein Anteil auf die Drucktemperatur erhitzt wird und der andere Anteil der Wärmequellen nicht erhitzt wird.
  13. Thermodirekt-Drucker nach Anspruch 12, wobei die Drucktemperatur gleich oder höher ist als die zweite Temperatur.
  14. Thermodirekt-Drucker nach Anspruch 12 oder 13, wobei die Transportwalze eine Druckwalze ist und das Thermodirektdruck-Papier gegen den Druckkopf drückt.
  15. Thermodirekt-Drucker nach einem der Ansprüche 12 bis 14, wobei der Thermodirekt-Drucker ein Linerless Drucker ist und das Thermodirektdruck-Papier ein Endlospapier aus Linerless Papier ist, das auf dessen Oberseite mit einer Silikonschicht versehen ist.
  16. Thermodirekt-Drucker nach einem der Ansprüche 12 bis 15, wobei die Steuervorrichtung die Transportwalze steuert, so dass die Transportwalze das Thermodirektdruck-Papier während einer Zeilenzeit von der Zeile zu einer nächsten Zeile bewegt, wobei die Bewegung während der Zeilenzeit schrittweise oder fortlaufend erfolgt.
EP20218028.7A 2020-12-31 2020-12-31 Verfahren zum mehrfarbigen thermodirektdruck und drucker für mehrfarbigen thermodirektdruck Pending EP4023449A1 (de)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP20218028.7A EP4023449A1 (de) 2020-12-31 2020-12-31 Verfahren zum mehrfarbigen thermodirektdruck und drucker für mehrfarbigen thermodirektdruck
US17/548,619 US11731446B2 (en) 2020-12-31 2021-12-13 Method for multi-color direct thermal printing and printer for multi-color direct thermal printing

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP20218028.7A EP4023449A1 (de) 2020-12-31 2020-12-31 Verfahren zum mehrfarbigen thermodirektdruck und drucker für mehrfarbigen thermodirektdruck

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP4023449A1 true EP4023449A1 (de) 2022-07-06

Family

ID=74068236

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP20218028.7A Pending EP4023449A1 (de) 2020-12-31 2020-12-31 Verfahren zum mehrfarbigen thermodirektdruck und drucker für mehrfarbigen thermodirektdruck

Country Status (2)

Country Link
US (1) US11731446B2 (de)
EP (1) EP4023449A1 (de)

Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5765954A (en) * 1992-10-06 1998-06-16 Seiko Epson Corporation Tape printing device and tape cartridge used therein
EP1006000A1 (de) * 1998-11-30 2000-06-07 Agfa-Gevaert N.V. Etikettendruckverfahren für direckt-thermische Aufzeichnungsmaterialien mit organischem Silbersalz
DE60207488T2 (de) 2001-06-14 2006-07-27 Seiko Epson Corp. Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung eines Heizelementes in einem Thermokopf
DE60036515T2 (de) 1999-07-21 2008-06-26 Seiko Epson Corp. Thermodrucker und Steuerungsverfahren dafür
ES2323736T3 (es) * 2007-04-26 2009-07-23 Skidata Ag Procedimiento de impresion directa multicolor con una cabeza de impresion termica.
EP1866161B1 (de) 2005-04-06 2014-10-22 Zink Imaging, Inc. Verfahren zur mehrfarbigen thermalen abbildung und thermodrucker
EP3175993A1 (de) 2014-08-01 2017-06-07 Seiko Epson Corporation Druckmedium, druckmediumeinheit und drucker
WO2020013820A1 (en) * 2018-07-11 2020-01-16 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Gaps in resistors for thermal imaging

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7830405B2 (en) 2005-06-23 2010-11-09 Zink Imaging, Inc. Print head pulsing techniques for multicolor printers

Patent Citations (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5765954A (en) * 1992-10-06 1998-06-16 Seiko Epson Corporation Tape printing device and tape cartridge used therein
EP1006000A1 (de) * 1998-11-30 2000-06-07 Agfa-Gevaert N.V. Etikettendruckverfahren für direckt-thermische Aufzeichnungsmaterialien mit organischem Silbersalz
DE60036515T2 (de) 1999-07-21 2008-06-26 Seiko Epson Corp. Thermodrucker und Steuerungsverfahren dafür
DE60207488T2 (de) 2001-06-14 2006-07-27 Seiko Epson Corp. Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung eines Heizelementes in einem Thermokopf
EP1866161B1 (de) 2005-04-06 2014-10-22 Zink Imaging, Inc. Verfahren zur mehrfarbigen thermalen abbildung und thermodrucker
ES2323736T3 (es) * 2007-04-26 2009-07-23 Skidata Ag Procedimiento de impresion directa multicolor con una cabeza de impresion termica.
EP3175993A1 (de) 2014-08-01 2017-06-07 Seiko Epson Corporation Druckmedium, druckmediumeinheit und drucker
WO2020013820A1 (en) * 2018-07-11 2020-01-16 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Gaps in resistors for thermal imaging

Also Published As

Publication number Publication date
US20220203742A1 (en) 2022-06-30
US11731446B2 (en) 2023-08-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3529295C2 (de)
DE69126570T2 (de) Verfahren und Vorrichtung für die wiedereinschreibbare und löschbare Aufzeichnung und wiedereinschreibbarer Aufzeichnungsfilm
DE69613938T2 (de) Verwendung von Densitometer zur angepassten Steuerung der Wärmeabgabe eines Heizelementes, um die Trocknungszeit für unterschiedliche Druckmedien zu optimieren
EP0331138B1 (de) Drucker
DE2921120A1 (de) Farbendrucker mit thermischer uebertragung
DE69316984T2 (de) Verfahren zur Bilderzeugung durch direkte thermische Aufzeichnung
DE69327430T2 (de) System zum intensitätsvariablen Drucken
DE68911676T2 (de) Druckverfahren mit thermoschmelzender tinte.
DE19909741A1 (de) Bilderzeugungseinrichtung
DE2062494B2 (de) Wärmedruckkopf
DE19939240C2 (de) Verfahren und Vorrichtung zum reversiblen Bebildern einer Druckform
DE2341181A1 (de) Thermischer drucker
EP4023449A1 (de) Verfahren zum mehrfarbigen thermodirektdruck und drucker für mehrfarbigen thermodirektdruck
DE69318349T2 (de) System und Verfahren zum intensitätsvariablen Drucken
DE60207488T2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung eines Heizelementes in einem Thermokopf
EP4023448B1 (de) Verfahren zur erstellung von steuerdaten zum mehrfarbigen thermodirektdruck
DE69303947T2 (de) Druckwalzenschutz in einem randlosen Thermo-Drucksystem
WO1992001565A1 (de) Löschbarer optischer aufzeichnungsträger für farbige informationen
DE69918480T2 (de) Druckverfahren
DE69424091T2 (de) Drucker mit Thermodruckkopf
DE3882698T2 (de) Wärmedruckkopf.
EP0536526A2 (de) Verfahren zum Steuern der Speisung eines Thermodruckheizelements
DE69800517T2 (de) Druckschwärzungskontrolle für thermisches Aufzeichnungsgerät
DE69422596T2 (de) Geometrie von Halbtonrastermustern zum Drucken von Bildern hoher Qualität
DE19900475A1 (de) Bilderzeugung mit Mikrokapseln

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION HAS BEEN PUBLISHED

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: REQUEST FOR EXAMINATION WAS MADE

17P Request for examination filed

Effective date: 20221117

RBV Designated contracting states (corrected)

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR