Title:
Vorrichtung zum thermischen Drucken oder Prägen
Kind Code:
A1


Abstract:

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (1) zum thermischen Drucken oder Prägen umfassend eine Folienförderstrecke (2) für eine mit einem Farbmittel (3) beschichtete Trägerfolie (4), eine Druckaufnahme (5) für ein bedruckbares Medium (6) und einen Druckkopf (7) zum selektiven Erhitzen der Trägerfolie (4) entsprechend einem vorgegebenen Druckbild, so dass das Farbmittel (3) von der Trägerfolie (4) entsprechend dem vorgegebenen Druckbild auf das bedruckbare Medium (6) übertragen wird. Die Vorrichtung (1) ist dadurch gekennzeichnet, dass sie weiter eine Sensorvorrichtung (9) eingerichtet zum Erfassen eines verbliebenen Musters des Farbmittels (3) auf der Trägerfolie (4) nachdem Erhitzen der Trägerfolie (4) und eingerichtet zum Erzeugen eines Sensorsignals basierend auf dem erfassten Muster umfasst. Die Erfindung betrifft darüber hinaus ein entsprechendes Verfahren zur Druckbildkontrolle beim thermischen Drucken oder Prägen sowie ein Computerprogramm mit Programmcode zur Durchführung des Verfahrens, wenn das Computerprogramm in einem Computer ausgeführt wird.




Inventors:
KIRCHNER HARALD (DE)
Application Number:
DE102012013487A
Publication Date:
01/09/2014
Filing Date:
07/09/2012
Assignee:
ILLINOIS TOOL WORKS (US)
International Classes:



Foreign References:
53541341994-10-11
54712351995-11-28
JP2008272971A2008-11-13
JPS63197669A1988-08-16
Attorney, Agent or Firm:
Gottschald Patentanwaltskanzlei (Düsseldorf, 40489, DE)
Claims:
1. Vorrichtung (1) zum thermischen Drucken oder Prägen umfassend
– eine Folienförderstrecke (2) für eine mit einem Farbmittel (3) beschichtete Trägerfolie (4);
– eine Druckaufnahme (5) für ein bedruckbares Medium (6),
– einen Druckkopf (7) zum selektiven Erhitzen der Trägerfolie (4) entsprechend einem vorgegebenen Druckbild, so dass das Farbmittel (3) von der Trägerfolie (4) entsprechend dem vorgegebenen Druckbild auf das bedruckbare Medium (6) übertragen wird,
dadurch gekennzeichnet,
dass die Vorrichtung (1) weiter umfasst
– eine Sensorvorrichtung (9) eingerichtet zum Erfassen eines verbliebenen Musters des Farbmittels (3) auf der Trägerfolie (4) nach dem Erhitzen der Trägerfolie (4) und eingerichtet zum Erzeugen eines Sensorsignals basierend auf dem erfassten Muster.

2. Vorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckkopf (7) ein Klischee entsprechend dem vorgegebenen Druckbild für ein Heißprägen ist.

3. Vorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Druckkopf (7) ein Thermodruckkopf (7a) ist mit Heizelementen (8) zum selektiven Erhitzen der Trägerfolie (4) basierend auf einem Druckbildsignal, welches einen vorgegebenen Druckbild entspricht.

4. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) weiter umfasst
– eine Logikeinheit (10) zum Erkennen eines fehlerhaften Drucks basierend auf dem Sensorsignal, vorzugsweise, basierend auf dem Sensorsignal und dem Druckbildsignal.

5. Vorrichtung (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Logikeinheit (10) dazu eingerichtet ist, basierend auf einem Vergleich des Sensorsignals und des Druckbildsignals ein Fehlererkennungssignal zu erzeugen.

6. Vorrichtung (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Logikeinheit (10) dazu eingerichtet ist, ein Fehlererkennungssignal zu erzeugen, welches einem erkannten Fehler entspricht, wenn das von der Sensorvorrichtung (9) erfasste Muster des Farbmittels (3), welches Muster dem Sensorsignal entspricht, von einem Negativ eines Druckbilds abweicht, welches dem Druckbildsignal entspricht.

7. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Logikeinheit (10) dazu eingerichtet ist, basierend auf dem Sensorsignal Abschnitte auf der Trägerfolie (4) zu erkennen, auf denen das Farbmittel (3) vollständig verblieben ist und ein entsprechendes Druckabstandssignal zu erzeugen.

8. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Logikeinheit (10) dazu eingerichtet ist, basierend auf dem Sensorsignal eine Durchlaufgeschwindigkeit der Trägerfolie (4) zu ermitteln und ein entsprechendes Geschwindigkeitssignal zu erzeugen.

9. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensorvorrichtung (9) einen Bildsensor (11) und, vorzugsweise, eine in Richtung des Bildsensors (11) ausgerichtete Lichtquelle (12) umfasst, wobei die Lichtquelle (12) dazu eingerichtet ist, die Trägerfolie (4) so zu beleuchten, dass das verbliebene Muster des Farbmittels (3) auf der Trägerfolie (4) als Negativ von dem Bildsensor (11) erfasst wird.

10. Vorrichtung (1) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Bildsensor (11) eine Zeilenkamera (11a) ist.

11. Vorrichtung (1) nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle (12) Leuchtdioden umfasst.

12. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Trägerfolie (4) mittels einer von dem Druckkopf (7) ausgeübten Anpresskraft auf die Druckaufnahme (5) gedrückt wird und dass die Folienförderstrecke (2) so verläuft, dass sowohl die Sensorvorrichtung (9) als auch ein von der Sensorvorrichtung (9) erfasster Abschnitt der Trägerfolie (4) einen Abstand zur Druckaufnahme (5) aufweist

13. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) eine Verfahrvorrichtung für das Erzeugen einer Relativbewegung zwischen der Sensorvorrichtung (9) und der Trägerfolie (4) auf der Folienförderstrecke (2) aufweist.

14. Vorrichtung (1) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Verfahrvorrichtung dazu eingerichtet ist, die Trägerfolie (4) an dem Druckkopf (7) und der Sensorvorrichtung (9) vorbei zu fördern.

15. Vorrichtung (1) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Verfahrvorrichtung dazu eingerichtet ist, den Druckkopf (7) und die Sensorvorrichtung (9) gemeinsam entlang der Folienförderstrecke (2) zu bewegen.

16. Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Sensorvorrichtung (9) dazu eingerichtet ist, während der Relativbewegung zwischen der Sensorvorrichtung (9) und der Trägerfolie (4) das verbliebene Muster des Farbmittels (3) auf der Trägerfolie (4) zu erfassen.

17. Verfahren zur Druckbildkontrolle beim thermischen Drucken oder Prägen umfassend die Schritte
– Fördern einer mit einem Farbmittel beschichteten Trägerfolie entlang einer Strecke innerhalb einer Vorrichtung zum thermischen Drucken oder Prägen;
– Erhitzen der Trägerfolie entsprechend einem vorgegebenen Druckbild, so dass das Farbmittel von der Trägerfolie entsprechend dem vorgegebenen Druckbild auf ein bedruckbares Medium übertragen wird,
dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren weiter umfasst
– Erfassen eines verbliebenen Musters des Farbmittels auf der Trägerfolie nach dem Erhitzen der Trägerfolie innerhalb der Vorrichtung zum thermischen Drucken oder Prägen und
– Erzeugen eines Sensorsignals basierend auf dem erfassten Muster.

18. Verfahren nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Erhitzen der Trägerfolie basierend auf einem Druckbildsignal erfolgt, welches dem vorgegebenen Druckbild entspricht.

19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass es die weiteren Schritte umfasst
– Vergleichen des Sensorsignals mit dem Druckbildsignal und
– Erzeugen eines Fehlererkennungssignals basierend auf dem Vergleich des Sensorsignals mit dem Druckbildsignal.

20. Computerprogramm mit Programmcode zur Durchführung aller Verfahrensschritte nach einem der Ansprüche 17 bis 19, wenn das Computerprogramm in einem Computer ausgeführt wird.

Description:

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum thermischen Drucken oder Prägen mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 1, ein Verfahren zur Druckbildkontrolle beim thermischen Drucken oder Prägen mit den Merkmalen des Oberbegriffs von Anspruch 17 sowie ein Computerprogramm mit Programmcode mit den Merkmalen von Anspruch 20.

Zwei bekannte Druckverfahren sind der Thermotransferdruck und der Thermosublimationsdruck. Diese beiden Druckverfahren basieren auf dem Grundprinzip, dass eine mit Farbmitteln beschichtete Trägerfolie auf das zu bedruckende Medium geführt und mittels eines Thermodruckkopfs beheizt wird. Dieser Thermodruckkopf weist eine Vielzahl von Heizelementen auf, welche individuell beheizt werden können und einzelne Bildpunkte – also Pixel – für dieses Druckverfahren darstellen. Ein beheiztes Heizelement bewirkt, dass sich an der entsprechenden Stelle der Trägerfolie das Farbmittel löst und von dem zu bedruckenden Medium aufgenommen wird, wo es sich wiederum verfestigt. Mit anderen Worten werden beim Druckvorgang sektional Farbpartikel aus dem Farbband gelöst und auf das zu bedruckende Objekt übertragen.

Das Ablösen des Farbmittels wird beim Thermotransferdruck dadurch bewirkt, dass das Farbmittel geschmolzen wird, wohingegen beim Thermosublimationsdruck das Farbmittel in einen gasförmigen Zustand überführt wird. Durch das kontrollierte Beheizen der Heizelemente und Ablösen der Farbmittel von der Trägerfolie kann so ein beliebiges Muster oder Bild auf dem zu bedruckenden Medium erzeugt werden.

Ein weiteres bekanntes Verfahren sieht vor, dass eine mit Farbmitteln wie beschrieben beschichtete Trägerfolie wiederum auf das zu bedruckende Medium geführt wird, diesmal aber mittels eines stempelartigen Klischees beheizt wird, auf welchem fest eine dem gewünschten Druckbild entsprechende Kontur strukturiert ist. Obgleich hier der gesamte Stempel beheizt wird, wird die Trägerfolie von diesem nur an den konturierten Stellen kontaktiert, wodurch es auch nur an diesen Stellen zu einer Übertragung der Farbpartikel von dem Farbband auf das zu bedruckende Medium kommt. Dieses Verfahren wird auch als Heißprägeverfahren bezeichnet und entspricht in seinem Farbübertragungsmechanismus dem Thermotransferdruck und dem Thermosublimationsdruck mit dem einzigen Unterschied, dass die zu druckende Kontur durch die Formung des Stempels fest vorgegeben ist.

Im Kontext dieser Erfindung sind folglich mit dem Begriff Thermodruck stets gleichermaßen die Verfahren des Thermotransferdrucks, des Thermosublimationsdrucks und das Heißprägeverfahren gemeint. Nicht gemeint ist der Thermodirektdruck, bei dem das zu bedruckende Medium selbst hitzeempfindlich ist und direkt erhitzt wird. Entsprechend gilt, dass mit dem Begriff Thermodruckverfahren ebenfalls das Thermotransferdruckverfahren, das Thermosublimationsdruckverfahren und das Heißprägeverfahren gemeint sind.

Diese drei genannten Verfahren des Thermodrucks sind bekannt dafür, eine hohe Druckqualität und gute Dauerhaftigkeit zu bieten. Speziell Thermotransferdruck wird beispielsweise regelmäßig zum Bedrucken von Etiketten bei Verpackungssystemen eingesetzt.

In manchen Anwendungsfällen, beispielsweise beim Thermotransferdruck in der Pharmaindustrie und dort im Rahmen der Sendungsverfolgung (Track & Trace), ist eine Kontrolle des richtigen Druckergebnisses wichtig. Herkömmlich geschieht dies auf dem Wege, dass eine Kamera das aus dem Thermotransferdrucker kommende und bedruckte Medium fortlaufend erfasst und das erfasste Muster auf dem bedruckten Medium mit den entsprechenden, an den Drucker übertragenen Bilddaten vergleicht. Eine Abweichung zwischen dem Soll- und dem Istmuster bedeutet folglich einen fehlerhaften Druck.

Diese Art der Druckkontrolle hat aber einige Nachteile. Zunächst erfordert sie eine Kamera und ein Bilderkennungssystem, welche beide außerhalb des eigentlichen Thermotransferdruckers angeordnet sind. Ferner muss das Bildsignal, welches das gewünschte zu druckende Muster definiert und grundsätzlich innerhalb des Thermotransferdruckers vorliegt, an das externe Bilderkennungssystem geführt werden. Ferner kann die Bilderkennung je nach Farbkontrast zwischen dem zu bedruckenden Medium und der Druckfarbe erschwert sein und insbesondere auf Wechsel der einen oder der anderen Farbe während des Druckbetriebs empfindlich reagieren.

Eine Neuabstimmung zwischen dem Bilderkennungssystem und dem Thermotransferdrucker kann etwa auch dann notwendig werden, wenn während des Druckbetriebs etwa auf einen neuen Zeichensatz gewechselt wird.

Diese Probleme werden bei einer Vorrichtung zum thermischen Drucken oder Prägen gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils von Anspruch 1 und bei einem Verfahren zur Druckbildkontrolle beim thermischen Drucken oder Prägen gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 17 durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils von Anspruch 17 gelöst. Sie werden auch durch ein Computerprogramm mit Programmcode gemäß dem Anspruch 20 gelöst.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines Thermotransferdruckers erklärt. Die diesbezüglichen Feststellungen gelten jedoch gleichermaßen für den Thermosublimationsdruck und das Heißprägeverfahren.

Wesentlich ist die Erkenntnis, dass die Trägerfolie selbst nach dem Druckvorgang für eine Druckbildkontrolle besser geeignet ist als das bedruckte Medium. Beim Thermodruck verschwindet das Farbmittel nämlich genau an denjenigen Stellen von der Trägerfolie, an denen es durch Erhitzen der Heizelemente des Thermodruckkopfs oder des Klischees auf das bedruckbare Medium übertragen wurde. Beim Thermosublimationsdruck verschwindet das Farbmittel zwar nicht notwendigerweise vollständig von der erhitzten Stelle, verblasst aber merklich und zwar umso mehr, je voller die gewünschte Farbtiefe auf dem zu bedruckenden Medium an der betreffenden Stelle ist.

Da an der Stelle, an welcher Farbpartikel aus dem Farbband abgetragen wurden, eine transparent durchscheinende Trägerfolie zurückbleibt, bietet die Trägerfolie nach dem Druckvorgang auf diese Weise ein Negativ des tatsächlich gedruckten Musters. Eben wegen dieser Durchsichtigkeit der Trägerfolie weist dieses Negativ auch einen sehr großen Kontrast auf.

Vorschlagsgemäß weist dementsprechend der Vorrichtung zum thermischen Drucken oder Prägen eine Sensorvorrichtung auf, welche das Muster auf der Trägerfolie nach dem Druckvorgang erfassen kann und auf dieser Grundlage ein Signal erzeugt. Gleichermaßen umfasst das vorschlagsgemäße Verfahren eben diese Schritte. Es handelt sich also vorschlagsgemäß um eine indirekte Druckbildkontrolle, da nicht das eigentlich bedruckte Objekt, sondern nur die dazu verwendete Trägerfolie untersucht wird. Damit wird etwa eine echte Pixelkontrolle der Thermoleiste ermöglicht, die nicht nur elektrische, sondern auch mechanische Schäden erkennt. Gleichzeitig kann die Auswerteelektronik einfacher und kostengünstiger ausgeführt werden.

Durch das Vornehmen der Druckbildkontrolle innerhalb der Vorrichtung zum thermischen Drucken oder Prägen wird eine kompakte und kostengünstige Anordnung der Kontrollvorrichtung innerhalb dieser Vorrichtung ermöglicht. Eine solche integrierte Vorrichtung zum thermischen Drucken oder Prägen und Kontrollieren kann in einem gekapselten Gehäuse untergebracht werden. Somit wird ein stabiles und geschütztes Industriedesign ermöglicht.

Ferner bietet die Untersuchung der Trägerfolie stets konstante Kontrastverhältnisse unabhängig davon, was für eine Hintergrundfarbe das bedruckte Objekt aufweist. Indem das Muster auf der Trägerfolie zur Beurteilung der Druckqualität herangezogen wird, können Veränderungen an dem Produkt nach dem Druck das Ergebnis dieser Prüfung nicht beeinflussen. Bei zu bedruckenden Beuteln und einer Prüfung am bedruckten Objekt könnte etwa die Situation eintreten, dass sich diese Beutel an der bedruckten Stelle bei der weiteren Verarbeitung durch die Verpackungsanlage verformen. Damit würde ein direktes Erfassen des gedruckten Musters erschwert. Die Trägerfolie selbst ist aber von einem solchen Vorgang naturgemäß nicht berührt.

Entsprechend dem Gegenstand der Ansprüche 5 und 6 kann neben dem Erfassen des Farbmusters auf der Trägerfolie nach dem Druckvorgang auch ein Vergleich zwischen dem erfassten Bildmuster – auch Livebild genannt – und dem gemäß Druckbildsignal gewünschten Bildmuster – auch als Druckauftrag bezeichnet – und eine entsprechende Auswertung in derselben Verarbeitungseinheit und damit ebenfalls innerhalb der Vorrichtung selbst erfolgen.

Da das Druckbildsignal ohnehin innerhalb der Vorrichtung zum Druckvorgang selbst vorliegen muss, kann dieses somit auch gleich innerhalb der Vorrichtung für die Kontrolle verwendet werden. Die Notwendigkeit einer Herausführung an eine externe Einheit und einer etwaigen Synchronisation entfällt damit, ebenso wie das Risiko von Übertragungsstörungen bei dieser Datenkommunikation. Dadurch, dass die Überprüfung der Trägerfolie auch unmittelbar nach dem Druckvorgang erfolgen kann und nicht etwa gewartet werden muss, bis das zu prüfende Objekt noch eine bestimmte Strecke weiterbefördert wurde, ist die Kontrolle des Druckbildes auch quasi in Echtzeit möglich.

Der Gegenstand des Anspruchs 7 beschreibt ein Ausführungsbeispiel, bei dem die erfassten Bilddaten nicht nur etwa hinsichtlich ihrer Übereinstimmung mit dem Druckbildsignal überprüft werden, sondern auch eine Überprüfung dahingehend stattfindet, ob größere Abschnitte der Trägerfolie mit vollständig erhaltener Farbmittelschicht vorhanden sind. In so einem Fall wird ein entsprechendes Signal erzeugt und kann dann dazu verwendet werden, diese Abschnitte für einen anderen Druckvorgang zu verwenden.

Eine besonders elegante Art der Erfassung des Negativmusters auf der Trägerfolie bietet der Gegenstand des Anspruchs 9, bei dem die Trägerfolie von ihrer Rückseite her beleuchtet wird. Hierdurch treten die Stellen der Trägerfolie ohne Farbmittel hell hervor, so dass sie von der anderen Seite gleichsam im Gegenlicht klar von einem Bildsensor erfasst werden können.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand einer lediglich ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt

1 eine vorschlagsgemäße Vorrichtung zum thermischen Drucken oder Prägen in einer ganz schematischen Darstellung.

Bei der in der Zeichnung dargestellten Vorrichtung zum thermischen Drucken oder Prägen kann es sich sowohl um ein vollkommen eigenständiges Gerät als auch um eine modulartige Thermodrucker handeln, welcher als Modul einen Bestandteil einer größeren Maschine wie etwa einer Verpackungsanlage bildet.

Erfindungsgemäß umfasst die Vorrichtung 1 zum thermischen Drucken oder Prägen – bei dem es sich hier beispielhaft und wie bevorzugt um einen Thermotransferdrucker handelt – eine Folienförderstrecke 2 für eine mit einem Farbmittel 3 beschichtete Trägerfolie 4. Die Folienförderstrecke bezeichnet eine Struktur, wie beispielsweise einen Kanal oder ein System von Umlenkrollen, das einen Verlauf der Trägerfolie 4 durch den Thermodrucker 1 vorgibt.

Bei der Trägerfolie 4 handelt es sich um eine spezielle Art von Folie für das Thermodruckverfahren, welche das Farbmittel 3 aufgenommen hat. Ein örtliches Erhitzen der Trägerfolie 4 führt zu einem Ablösen des Farbmittels 3 speziell an der erhitzten Stelle. Beim Thermotransferdruck geschieht dies durch Verflüssigung und beim Thermosublimationsdruck durch Übergang in den gasförmigen Zustand. An der betreffenden Stelle der Trägerfolie 4 verbleibt dann entweder gar kein Farbmittel 3 mehr (Thermotransferdruck) oder ein Farbmittelrest, der umgekehrt proportional zur für den Druck verwendeten Farbtiefe ist (Thermosublimationsdruck). Entsprechendes gilt auch für das Heißprägeverfahren.

Erfindungsgemäß ist weiterhin vorgesehen, dass die Vorrichtung 1 eine Druckaufnahme 5 für ein bedruckbares Medium 6 aufweist. Bei der Druckaufnahme 5 kann es sich um eine einfache Grundplatte oder auch um eine Druckwalze handeln. Als bedruckbares Medium 6 kommt beispielhaft normales Papier oder auch Etikettenpapier in Frage.

Weiter weist die Vorrichtung 1 erfindungsgemäß einen Druckkopf 7 zum selektiven Erhitzen der Trägerfolie 4 entsprechend einem vorgegebenen Druckbild.

Darüber hinaus umfasst die Vorrichtung 1 erfindungsgemäß eine Sensorvorrichtung 9, welche eingerichtet ist zum Erfassen eines verbliebenen Musters des Farbmittels 3 auf der Trägerfolie 4 nach dem Erhitzen der Trägerfolie 4 und weiter eingerichtet ist zum Erzeugen eines Sensorsignals basierend auf dem erfassten Muster. Weil bei den hier gegenständlichen Verfahren des Thermotransferdrucks, des Thermosublimationsdrucks und des Heißprägeverfahrens die vorherige Erhitzung an einer bestimmten Stelle der Trägerfolie 4 zu einem entweder vollständigen oder zumindest teilweisen Abtrag des Farbmittels an eben dieser Stelle führt, gibt eine derartige Erfassung des verbliebenen Musters des Farbmittels 3 auf der Trägerfolie 4 – mithin ein Negativ des tatsächlich gedruckten Druckbildes – und ein entsprechend erzeugtes Sensorsignal Aufschluss darüber, ob und an welchen Stellen eine erfolgreiche Farbübertragung von der Trägerfolie 4 auf das zu bedruckende Medium 6 stattgefunden hat.

Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist der Druckkopf 7 ein Klischee für ein Heißprägen, wobei das Klischee dem vorgegebenen Druckbild entspricht. Bei dem Klischee in diesem Sinne handelt es sich um einen Stempel, welcher regelmäßig aus einem Metall wie Messung, Kupfer oder Magnesium besteht und eine Oberfläche mit einer Kontur aufweist, die das vorgegebene Druckbild wiedergibt. Diese, bezogen auf das jeweilige Klischee unveränderliche Kontur definiert dann diejenigen Stellen, an denen von der Trägerfolie 4 auf das zu bedruckende Medium 6 Farbe übertragen wird.

Eine alternative bevorzugte Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass der Druckkopf 7 ein Thermodruckkopf 7a ist mit Heizelementen 8 zum selektiven Erhitzen der Trägerfolie 4 basierend auf einem Druckbildsignal, welches einem vorgegebenen Druckbild entspricht. Diese Ausführungsform betrifft Vorrichtungen sowohl für das Thermotransfer- als auch für das Thermosublimationsdruckverfahren.

Die Heizelemente 8 sind regelmäßig in einer Reihe angeordnet, welche quer zur Verlaufsrichtung der Folienförderstrecke 2 liegt. Die Anzahl der Heizelemente 8 definiert damit eine Auflösung in Querrichtung der Trägerfolie 4. Die Auflösung in Längsrichtung – entsprechend der Verlaufsrichtung der Trägerfolie 4 gemäß der Folienförderstrecke 2 – wird dann dadurch bestimmt, in welchen Inkrementen der Thermodruckkopf 7a relativ zu der Trägerfolie 4 zwischen einzelnen Erhitzungsvorgängen vorgerückt wird.

Das Druckbildsignal entspricht einem vorgegebenen Druckbild, so dass das Farbmittel 3 von der Trägerfolie 4 entsprechend dem vorgegebenen Druckbild auf das bedruckbare Medium 6 übertragen wird. Das Druckbildsignal kann etwa einen Bitmap definieren und sich entweder auf eine bestimmte Erhitzungskonfiguration für eine einzelne Druckstelle in Längsrichtung der Trägerfolie 4 beziehen oder aber für einen ganzen Längsabschnitt der Trägerfolie 4 mit dementsprechend mehreren Druckstellen.

Besonders bevorzugt ist es, dass die Vorrichtung 1 eine Logikeinheit 10 zum Erkennen eines fehlerhaften Drucks basierend auf dem Sensorsignal umfasst. Vorzugsweise ist die Logikeinheit 10 zum Erkennen eines fehlerhaften Drucks basierend auf dem Sensorsignal und dem Druckbildsignal eingerichtet. Die Logikeinheit 10 kann dabei eine beliebige getrennte oder gemeinsame Verarbeitung des Sensorsignals und des Druckbildsignals vorsehen, wobei beide Signal grundsätzlich sowohl in analoger als auch digitaler Form vorliegen können. Ein Fehler liegt grundsätzlich dann vor, wen das dem Druckbildsignal entsprechende Druckbild von dem von der Sensorvorrichtung erfassten Druckbild abweicht.

Weitere Vorteile ergeben sich dadurch, dass diese Logikeinheit 10 dazu eingerichtet ist, basierend auf einem Vergleich des Sensorsignals und des Druckbildsignals ein Fehlererkennungssignal zu erzeugen. Bei dem Fehlererkennungssignal kann es sich beispielsweise um eine binäre Angabe darüber handeln, ob überhaupt irgendein Fehler entsprechend einer fehlenden Übereinstimmung zwischen dem Druckbild und dem erfassten Muster vorhanden ist. Dies kann insbesondere bedeuten überhaupt nur dann ein Fehlererkennungssignal zu erzeugen, wenn positiv ein Fehler erkannt wurde. Alternativ kann das Fehlererkennungssignal auch mit beliebiger Genauigkeit, so etwa für jeden einzelnen Pixelpunkt entsprechend einem einzelnen Heizelement 8, angeben ob und inwiefern eine Übereinstimmung vorliegt oder nicht. Das Fehlererkennungssignal kann etwa dazu verwendet werden, eine für den Benutzer erkennbare Warnung auszugeben oder, bei Einsatz der erfindungsgemäßen Vorrichtung in einer Verpackungsmaschine, eine Weiche innerhalb der Verpackungsmaschine zu betätigen und fehlerhaft bedruckte Objekte damit auszuwerfen.

Weiter ist besonders bevorzugt, dass die Logikeinheit 10 dazu eingerichtet ist, ein Fehlererkennungssignal zu erzeugen, welches einem erkannten Fehler entspricht, wenn das von der Sensorvorrichtung 9 erfasste Muster des Farbmittels 3, welches dem Sensorsignal entspricht, von einem Negativ eines Druckbilds abweicht, welches dem Druckbildsignal entspricht.

Die Logikeinheit 10 kann aber auf dieser Grundlage nicht nur Druckfehler im engeren Sinne – also insbesondere kleinere Abweichungen zwischen dem gewünschten Druckbild und dem tatsächlichen Muster auf dem zu bedruckenden Medium 6 – erkennen, sondern neben weiteren Fehlersituationen auch andere Zustandssachverhalte erkennen. Automatisch erkannt werden kann etwa die Breite der eingelegten Trägerfolie, eine etwaige Faltenbildung in der Trägerfolie oder auch ein Herausziehen des Farbbandes aus dem Thermodrucker ohne Riss durch Verklebung mit dem Druckobjekt.

Es kann mit Hilfe der Logikeinheit 10 auch eine automatische Nachregelung der Ansteuerung der Heizelemente 8 verwirklicht werden. Herkömmlicherweise werden die Heizelemente 8 zum Beheizen stets mit der gleichen Heizspannung versorgt wenn ein Bedrucken durch das jeweilige Heizelement 8 stattfinden soll bzw. mit dieser Heizspannung eben nicht versorgt, wenn das jeweilige Heizelement 8 nicht drucken soll. Je nach Betriebszustand und -dauer kann die gleiche Heizspannung aber zu einer unterschiedlichen Temperatur am Heizelement 8 und damit zu einem unterschiedlichen Druckergebnis am betreffenden Bildpunkt führen. Die Logikeinheit 10 kann anhand des Sensorsignals deshalb auch eine Nachregelung der Heizspannung an jedem Heizelement 8 durchführen. Wenn etwa ein Bildpunkt zu groß gedruckt wird, kann dies für eine erhöhte Temperatur an einem Heizelement 8 sprechen, was wiederum zu einem nachgeregelten Absenken der Heizspannung an diesem Heizelement 8 führen kann. Umgekehrt kann bei einem zu kleinflächigen Druck eines Bildpunktes die Nachregelung zu einer Erhöhung der Heizspannung an diesem Heizelement 8 führen.

Besondere Möglichkeiten ergeben sich, wenn die Logikeinheit 10 dazu eingerichtet ist, basierend auf dem Sensorsignal Abschnitte auf der Trägerfolie 4 zu erkennen, auf denen das Farbmittel 3 vollständig verblieben ist und ein entsprechendes Druckabstandssignal zu erzeugen. Dieses Erkennen findet auf Abschnitten der Trägerfolie 4 statt, auf denen das Erhitzen durch den Druckkopf 7 bereits stattgefunden haben müsste. Auf diese Weise können Druckabstände erkannt und unbenutzte Teile der Trägerfolie 4 mit den entsprechenden Farbmitteln 3 wiederverwendet werden, etwa indem ein automatisches Zurückspulen der Trägerfolie 4 zu diesen unbenutzten Abschnitten erfolgt. Durch eine solche Farbbandsparautomatik wird eine effektivere Farbbandnutzung gewährleistet.

Bevorzugt ist auch vorgesehen, dass die Logikeinheit 10 dazu eingerichtet ist, basierend auf dem Sensorsignal eine Durchlaufgeschwindigkeit der Trägerfolie 4 zu ermitteln und ein entsprechendes Geschwindigkeitssignal zu erzeugen. Auf diese Weise kann sowohl der Verbrauch der Trägerfolie 4 gemessen als auch die Umfangsgeschwindigkeit ermittelt werden. Dies wiederum kann die Grundlage für eine Regelung der Geschwindigkeit desjenigen Antriebs bilden, welcher die Trägerfolie 4 entlang der Folienförderstrecke 2 bewegt.

In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung umfasst die Sensorvorrichtung 9 einen Bildsensor 11 und eine in Richtung des Bildsensors 11 ausgerichtete Lichtquelle 12, wobei die Lichtquelle 12 dazu eingerichtet ist, die Trägerfolie 4 so zu beleuchten, dass das verbliebene Muster des Farbmittels 3 auf der Trägerfolie 4 als Negativ von dem Bildsensor 11 erfasst wird. Eine solche Anordnung wird etwa dadurch erreicht, dass auf der einen Seite der Trägerfolie 4 der Bildsensor 11 so angeordnet ist, dass sein Erfassungsbereich auf die Trägerfolie 4 gerichtet ist, während auf der anderen Seite der Trägerfolie 4 entgegengesetzt zum und in Richtung dieses Bildsensors 11 ausgerichtet die Lichtquelle 12 angeordnet ist und zwar so, dass bei einer Trägerfolie 4 mit vollständig erhaltenem Farbmittel 3 kein Licht von der Lichtquelle 12 in den Bildsensor 11 gelangt. Licht von der Lichtquelle 12 fällt also nur dann und insoweit bildpunktweise abgrenzbar in den Bildsensor 11, wie an den entsprechenden Stellen der Trägerfolie 4 das Farbmittel 3 während des Erhitzens eines entsprechenden Heizelements 8 abgetragen wurde. Das verbliebene Muster des Farbmittels 3 auf der Trägerfolie 4 wird in dem Sinne als Negativ erfasst, in dem diejenigen Stellen, an denen das Farbmittel 3 auf das bedruckbare Medium 6 übertragen wurde, Licht in den Bildsensor 11 fallen lassen, diese also als helle Stellen erfasst werden, wohingegen diejenigen Stellen, bei denen keine Übertragung des Farbmittels 3 auf das bedruckbare Medium 6 stattfand, das Licht von der Lichtquelle 12 blockieren und folglich als dunkle Stellen erfasst werden. Somit entsprechen die erfassten Kontrastwerte dem Negativ des zuvor gedruckten Bildes.

Bei einer solchen Anordnung ist es sinnvoll, dass sowohl der Bildsensor 11 als auch die Lichtquelle 12 einen Abstand zu der Trägerfolie 4 aufweisen. Auf diese Weise kann eine Verschmutzung sowohl des Bildsensors 11 als auch der Lichtquelle 12 durch die Trägerfolie 4 vermieden werden.

Ein weiterer Vorteil einer solchen Anordnung liegt darin, dass der Bildsensor 11 durch die Trägerfolie 4 von dem zu bedruckenden Medium 6 abgeschottet und somit ebenfalls vor Verschmutzung geschützt ist.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist der Bildsensor 11 eine Zeilenkamera 11a.

Auch ist besonders bevorzugt, dass die Lichtquelle 12 Leuchtdioden umfasst.

Vorzugsweise weist die Vorrichtung 1 zum thermischen Drucken oder Prägen eine Verfahrvorrichtung für das Erzeugen einer Relativbewegung zwischen der Sensorvorrichtung 9 und der Trägerfolie 4 auf der Folienförderstrecke 2 auf.

Dabei kann, nach einer ersten bevorzugten Variante, die Verfahrvorrichtung dazu eingerichtet sein, die Trägerfolie 4 an dem Druckkopf 7 und der Sensorvorrichtung 9 vorbei zu fördern. Ein Mittel um die Trägerfolie 4 entlang der Folienförderstrecke 2 zu bewegen ist ohnehin grundsätzlich notwendig, da die Trägerfolie 4 üblicherweise von einem Band abgewickelt wird und eine im Vergleich zu den Ausmaßen der Vorrichtung 1 bedeutend größere Länge aufweist. Dieser ohnehin notwendige Fördermechanismus wird also in dieser Variante auch dazu eingesetzt, die Relativbewegung zwischen der Sensorvorrichtung 9 und der Trägerfolie 4 durch eine Bewegung der Trägerfolie 4 zu bewirken. Die Zeilenkamera 11a wertet also das Druckbild während des Transports der Trägerfolie 4 aus.

Hier kann noch weiter vorzugsweise vorgesehen sein, dass die Trägerfolie 4 mittels einer von dem Druckkopf 7 ausgeübten Anpresskraft auf die Druckaufnahme 5 gedrückt wird und dass die Folienförderstrecke 2 so verläuft, dass sowohl die Sensorvorrichtung 9 als auch ein von der Sensorvorrichtung 9 erfasster Abschnitt der Trägerfolie 4 einen Abstand zur Druckaufnahme 5 aufweist. Auf diese Weise kann die Trägerfolie 4 ausgehend von der Kontaktstelle zwischen dem Druckkopf 7 und der Druckaufnahme 5 an eine Stelle mit einem Abstand zur Druckaufnahme 5 umgelenkt werden. Damit ist ausreichend Platz vorhanden, um die Sensorvorrichtung 9 dort zu platzieren.

Nach einer zweiten bevorzugten Variante ist die Verfahrvorrichtung dazu eingerichtet, den Druckkopf 7 und die Sensorvorrichtung 9 gemeinsam entlang der Folienförderstrecke 2 zu bewegen. Es findet also eine gleichzeitig stattfindende Bewegung des Druckkopfs 7 und der Sensorvorrichtung 9 statt, welche entlang der Folienförderstrecke 2 bewegt werden. Nach dem Abschluss der Bewegung des Druckkopfs 7 wird die Trägerfolie 4 auf der Folienförderstreckte weiterbefördert und der Druckkopf 7 gemeinsam mit der Sensorvorrichtung 9 zurückgefahren, ähnlich dem Wagenrücklauf bei einer mechanischen Schreibmaschine. Hier wird also die Zeilenkamera 11a mit dem Druckkopf 7 zusammen verfahren und die Auswertung des Druckbilds erfolgt dementsprechend während dieser gemeinsamen Bewegung.

Bei beiden hier beschriebenen Varianten kann weiter bevorzugt vorgesehen sein, dass die Sensorvorrichtung 9 dazu eingerichtet ist, während der Relativbewegung zwischen der Sensorvorrichtung 9 und der Trägerfolie 4 das verbliebene Muster des Farbmittels 3 auf der Trägerfolie zu erfassen.

Eine weitere Lehre der Erfindung betrifft ein Verfahren zur Druckbildkontrolle beim thermischen Drucken oder Prägen, welches das Fördern einer mit einem Farbmittel beschichteten Trägerfolie entlang einer Strecke innerhalb einer Vorrichtung zum thermischen Drucken oder Prägen umfasst. Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst darüber hinaus das Erhitzen der Trägerfolie entsprechend einem vorgegebenen Druckbild, so dass das Farbmittel von der Trägerfolie entsprechend dem vorgegebenen Druckbild auf ein bedruckbares Medium übertragen wird. Das erfindungsgemäße Verfahren umfasst weiterhin das Erfassen eines verbliebenen Musters des Farbmittels auf der Trägerfolie nach dem Erhitzen der Trägerfolie innerhalb der Vorrichtung zum thermischen Drucken oder Prägen und das Erzeugen eines Sensorsignals basierend auf dem erfassten Muster.

Eine bevorzugte Ausgestaltung dieses Verfahrens sieht vor, dass das Erhitzen der Trägerfolie basierend auf einem Druckbildsignal erfolgt, welches dem vorgegebenen Druckbild entspricht.

Bevorzugt sind bei dem erfindungsgemäßen Verfahren als weitere Schritte das Vergleichen des Sensorsignals mit dem Druckbildsignal und das Erzeugen eines Fehlererkennungssignals basierend auf dem Vergleich des Sensorsignals mit dem Druckbildsignal vorgesehen,

Weiterhin bezieht sich die Erfindung auf ein Computerprogramm mit Programmcode zur Durchführung aller Verfahrensschritte des erfindungsgemäßen Verfahrens, wenn das Computerprogramm in einem Computer ausgeführt wird.