專利名稱：用于減少三維印刷中的圖像質(zhì)量偽影的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及印刷三維對象的方法，例如使用噴墨印刷。該方法特別適于三維對象是諸如苯胺印刷底版或套管的凸版印刷底版的情況。該方法由首先計(jì)算一組圖像層以及通過將這些層印刷在彼此的上方來構(gòu)建印刷底版構(gòu)成。本發(fā)明具體地涉及減少諸如聚集成帶(banding)和圖像拖尾(streaking)的圖像質(zhì)量偽影的方法，這些圖像質(zhì)量偽影(artifact)與打印頭的各個噴嘴相關(guān)，并且能夠在中間層在彼此上方被印刷時出現(xiàn)。這種方法的現(xiàn)有技術(shù)示例通常被稱作搭疊(shingling)和交錯(interlacing)方法。本發(fā)明還涉及用于產(chǎn)生三維對象的相應(yīng)的印刷裝置。
背景技術(shù)：
三維印刷是用于通過連續(xù)地在彼此的上方沉積或形成薄的材料層以構(gòu)建期望的三維結(jié)構(gòu)而產(chǎn)生三維對象的方法。其有時也稱作“快速原型設(shè)計(jì)與制造”(RP&M)。已經(jīng)設(shè)計(jì)了多種方法來產(chǎn)生薄層。一種技術(shù)使用可聚合液體材料渡液(bath)。該液體的薄的上層以某種方式被交聯(lián) (cross-link)或硬化，例如經(jīng)由呈與穿過要形成的對象的截面相同的圖案的激光來實(shí)現(xiàn)。 激光點(diǎn)根據(jù)相關(guān)截面的數(shù)字表現(xiàn)形式被移動穿過表面。在完成一個層之后，液位升高小距離，并且過程被重復(fù)。每個聚合層應(yīng)當(dāng)足夠地形狀穩(wěn)定，以支撐下一個層。在另一種技術(shù)中，粉末被撒到基底上，并且粉末根據(jù)要形成的對象的截面通過某種方式被聚結(jié)，例如通過選擇性地加熱或硬化粉末。在又一種方法中，可交聯(lián)或可硬化的材料以液滴的形式被沉積，該些液滴以根據(jù)要形成的對象的相關(guān)截面的圖案被沉積。又一種方法涉及分配在高溫下的熔化材料的液滴，該些液滴然后在與較冷的工件的接觸中凝固。更多關(guān)于快速原型設(shè)計(jì)、三維印刷、添加劑制造、加工以及快速制造的信息還能夠在Wohlers報(bào)告2008中找到，該報(bào)告由美國科羅拉大80525的Fort Collins的OakRidge Business Park 1511 River Oak Drive 的 Wohlers Associates 公司編輯禾口出版。印刷版(也稱作印刷底版或打印表格紙(print form))傳統(tǒng)地利用激光或光源成像地曝光與隨后的化學(xué)或物理顯影步驟的組合來被制造。這種印版使用在大量的印刷方法中，如苯胺印刷、活版印刷、平版印刷或凹版印刷。苯胺印刷(flexographic printing)或苯胺印刷術(shù)(flexography)是柱形的柔性印刷底版將快干油墨從網(wǎng)紋傳墨輥(anilox roll)轉(zhuǎn)移到可印刷基底的印刷工藝。印刷底版可以是安裝在滾筒上的柔性板，或者其可以是柱形套管。苯胺印刷版具有限定要以凸版形式印刷的圖像的特征，這意味著墨印刷區(qū)相對于非墨印刷區(qū)被升高。苯胺印刷的優(yōu)點(diǎn)在于，幾何任何能夠穿過卷筒紙印刷機(jī)的材料都能夠以這種方式被印刷出來，包括諸如瓦楞纖維板、塑料膜或者甚至金屬板的硬表面材料。
Verhoest等人的公開號為EP 1 428 666的歐洲專利申請教導(dǎo)了使用噴墨裝置的制造苯胺印刷版。該印版通過由噴墨印刷機(jī)在基底上連續(xù)施加至少兩個圖像形式的的可聚合墨層而形成。在第一層和第二層的施加之間，第一層通過利用UV源開始墨的聚合而被固定。由于制造公差，由噴墨打印頭的噴嘴噴出的小墨滴的體積、速度和方向可能在各個噴嘴之間稍微變化。在二維印刷中公知的是，在沒有任何補(bǔ)償措施的情況下，這可能導(dǎo)致與各個噴嘴相關(guān)的圖像質(zhì)量偽影，如聚集成帶和圖像拖尾。在二維印刷中，這種聚集成帶和圖像拖尾缺陷能夠通過交錯和搭疊技術(shù)得到有效地抑制。一種這種技術(shù)例如公開在轉(zhuǎn)讓給Agfa-Graphics NV的美國專利6，679，583中。根據(jù)該專利的教導(dǎo)，在圖像的單行或單列上的像素通過不同的噴嘴被印刷。結(jié)果，各個噴嘴差異的效果在空間上被擴(kuò)散，使其變得不太引人注目。這有效地抑制了聚集成帶和圖像拖尾的可見性?，F(xiàn)有技術(shù)中公開的搭疊和交錯技術(shù)還能夠用來抑制三維印刷中的聚集成帶和圖像拖尾。在該情況下，下一個中間層印刷在前一個中間層上方，由此，利用搭疊和交錯來印刷每個層。為了最佳的印刷性能，要求苯胺印刷版或套管具有平坦且光滑的頂層。另外，要求諸如印刷底版的強(qiáng)度、回彈和彈性的機(jī)械質(zhì)量是各向同性的。已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)有技術(shù)的搭疊和交錯技術(shù)并不始終帶來期望的平坦度和光滑度，從而導(dǎo)致利用這種苯胺印刷版印刷的圖像的雜色的外觀。由此，需要一種解決方案，以提高利用三維印刷產(chǎn)生的苯胺印刷版的頂層的光滑度和平坦度。通常，需要提高通過層疊地印刷中間層產(chǎn)生的三維對象的光滑度。用于產(chǎn)生苯胺印刷底版的現(xiàn)有技術(shù)方法的另一個問題在于，機(jī)械屬性不是充分各向同性的。例如，構(gòu)成印刷底版的后續(xù)的中間層之間的粘附可能不理想。因此，需要一種提高利用噴墨系統(tǒng)產(chǎn)生的苯胺印刷底版的機(jī)械特性的各向同性的方法。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明，代表諸如印刷版或印刷套管的凸版印刷底版的三維圖像在X、y和ζ 維度中表示，其中χ維度對應(yīng)于印刷設(shè)備的快速掃描取向(orientation)，y維度對應(yīng)于慢速掃描取向，而ζ維度對應(yīng)于印刷底版的凸版特征的取向。三維圖像被再分成與χ、y維度平行的頂層和支撐中間層。如此印刷這些層使得利用不同噴嘴印刷在ζ維度上的至少兩個相鄰像素。這實(shí)現(xiàn)了與特定噴嘴相關(guān)的圖像質(zhì)量偽影在ζ維度上被空間地?cái)U(kuò)散的效果。這種空間擴(kuò)散提高了凸版印刷底版的頂層的光滑度和平坦度。在優(yōu)選實(shí)施例中，與特定噴嘴相關(guān)的圖像質(zhì)量偽影還通過避免沿著χ和y維度的相鄰像素由同一噴嘴印刷而在x、y維度上被去相關(guān)。這還抑制了 χ和y維度中的相關(guān)圖像質(zhì)量偽影。根據(jù)優(yōu)選實(shí)施例，印刷底版的多個中間圖像層通過同一打印頭的不同組的噴嘴被同時印刷。例如，下部中間層的小墨滴由處于印刷底版的第一位置的第一組噴嘴印刷，并且部分地被固化。同時，上部中間層的小墨滴由處于第二位置的同一打印頭的第二組噴嘴印刷在所述下部中間層的已經(jīng)印刷且部分固化的像素的上方。對部分固化的下層的小墨滴矩陣上方的上層的小墨滴的印刷大大地提高了層之間的結(jié)合和產(chǎn)生的三維印刷結(jié)構(gòu)的機(jī)械特性的各向同性。在一個優(yōu)選實(shí)施例中，所述方法通過一種噴墨印刷機(jī)而實(shí)現(xiàn)，在該噴墨印刷機(jī)中， 打印頭相對于印刷基底的快速掃描運(yùn)動通過旋轉(zhuǎn)鼓實(shí)現(xiàn)，并且借此慢速掃描運(yùn)動通過以平行于該鼓的軸的連續(xù)運(yùn)動移動打印頭而實(shí)現(xiàn)。這樣，打印頭的噴嘴描繪了相對于印刷基底的連續(xù)螺旋路徑。這種連續(xù)路徑使得能夠以一個連續(xù)過程印刷無縫的套管。上述有益效果通過具有權(quán)利要求1中闡述的具體特征的方法來實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的具體特征闡述在從屬權(quán)利要求中。本發(fā)明的另外的優(yōu)點(diǎn)和實(shí)施例將從下面的描述和附圖中顯而易見。


圖1示出了半色調(diào)(halftoned)圖像對象、文字對象和圖形對象。圖2示出了通過使用本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例產(chǎn)生的凸版印刷底版的截面。圖3示出了通過使用根據(jù)本發(fā)明的用于印刷圖像對象310、圖形對象320和文字對象330的優(yōu)選方法產(chǎn)生的凸版印刷底版的透視圖。圖4示出了用來產(chǎn)生密度值對應(yīng)于凸版印刷底版的ζ維度中的高度的圖像的拓?fù)?(topographical operator) T 的貞用。圖5示出了根據(jù)本發(fā)明的用于產(chǎn)生凸版印刷底版的裝置的第一實(shí)施例。圖6示出了根據(jù)本發(fā)明的用于產(chǎn)生凸版印刷底版的裝置的第二實(shí)施例。圖7示出了第二實(shí)施例的變型，其中印刷版被印刷套管替代。圖8示出了如何通過重復(fù)一系列的像素帶(swath of pixels)的印刷以及然后在慢速掃描維度中移動打印頭來構(gòu)建凸版印刷底版的單個層。圖9對應(yīng)于圖8，但是示出了如何多個層被構(gòu)建在彼此之上以產(chǎn)生印刷底版。圖10示出了在中間層中填滿一群(parcel)像素的排序方案。圖11示出了根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的方法，用于在圖7所示的裝置中在所述鼓的第一和第二旋轉(zhuǎn)期間構(gòu)建第一中間層。圖12示出了如何在鼓的第八和第九旋轉(zhuǎn)期間以及在第十旋轉(zhuǎn)的開始期間構(gòu)建第
一中間層。圖13A至13J教導(dǎo)了在后續(xù)的旋轉(zhuǎn)期間根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例的無縫苯胺印刷底版的重新構(gòu)建。
具體實(shí)施例方式附圖中的圖僅僅用于示例性的目的。圖中的不同部分不一定是利用一致的比例來繪制的。印刷底版在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，印刷底版是利用噴墨印刷機(jī)產(chǎn)生的諸如苯胺印刷底版的正印刷底版。可選地，印刷底版可以是負(fù)印刷底版，在這種情況下，墨容納在相對于其頂表面的著墨孔(well)中。一種示例是凹版印刷底版。圖2示出了利用根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)產(chǎn)生的印刷底版的截面。圖3示出了包括半色調(diào)圖像對象310、圖形對象320和文字對象330的凸版印刷底版的透視圖。苯胺印刷支撐件苯胺印刷支撐件200的兩種形式可以區(qū)分開板材形式和柱形形式(套管 (sleeve)) 0如果印刷底版被產(chǎn)生為在平板(flatbed)噴墨設(shè)備(諸如圖5所示的設(shè)備) 上的板材形式，那么板材形式在套管上的的安裝將引入機(jī)械變形，其表現(xiàn)為印刷圖像中的失真變形。該變形優(yōu)選通過在進(jìn)行半色調(diào)之前的圖像處理步驟中的失真預(yù)補(bǔ)償來補(bǔ)償。在套管上(例如，無縫套管)，或者在安裝在套管上的板材形式上或者直接在套管上，產(chǎn)生印刷底版完全避免了幾何變形的問題。因此，套管形式提供了在印刷時的提高的配準(zhǔn)精度和隨時間的更快變化。另外，套管可以非常適于安裝在具有旋轉(zhuǎn)鼓的噴墨印刷機(jī)上。在圖2中，支撐件200提供用于操作和安裝印刷底版的必要強(qiáng)度和尺寸穩(wěn)定性 (dimensional stability)。無縫套管應(yīng)用在諸如墻紙、裝飾、禮品包裝紙和包裝的連續(xù)設(shè)計(jì)的苯胺印刷中。如本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中所使用的術(shù)語“苯胺印刷支撐件”包括兩種類型的支撐件1)在其表面上沒有彈性體層的支撐件；和2)在其表面上具有一個或多個彈性體層的支撐件。在優(yōu)選實(shí)施例中，苯胺印刷支撐件是套管，其包括基本套管和苯胺印刷套管。術(shù)語“基本套管”指的是在其外表面上沒有彈性體層的套管，而術(shù)語“苯胺印刷套管”指的是在其外表面上具有一個或多個彈性體層的基本套管。盡管在下文中，材料的類型、壁厚等是針對套管來描寫的，但是相同類型的材料、 壁厚等也能夠用于具有板材形式的苯胺印刷支撐件。基本套管基本套管可以是常規(guī)地用來制備苯胺印刷底版的任何材料。為了良好的印刷效果，需要尺寸上(dimensionally)穩(wěn)定的支撐件。通常也稱作套管基部的基本套管通常由復(fù)合物構(gòu)成，如利用玻璃纖維或碳纖維網(wǎng)眼加強(qiáng)的環(huán)氧樹脂或聚酯樹脂。諸如鋼、鋁、銅和鎳的金屬以及硬聚氨酯表面(例如，肖氏D級硬度為75)也可以使用。套管可以由單層或多層柔性材料形成，如例如由US 200M66668 (ROSSINI)所公開的。由聚合物膜制成的柔性套管對紫外線照射可透，因此允許反閃曝光，用于構(gòu)建柱形印刷元件中的底板(floor)。多層套管可以包括位于柔性材料層之間的粘附層或帶。優(yōu)選的是如US 5301610 (UD Ρ0ΝΤ)中公開的多層套管。套管也可以由不透明、光化學(xué)照射阻擋材料如鎳或玻璃環(huán)氧樹脂制成。取決于所應(yīng)用的網(wǎng)眼的層的數(shù)量和管材(tubing)類型，這些套管基部的壁厚會變化。對于薄套管，套管一般具有從0. Imm到1. 5mm的壁厚，對于其他套管則具有從2mm到高達(dá)IOOmrn的壁厚。
對于厚套管，通常使用具有低密度聚氨酯泡沫作為中間層的硬聚氨酯表面與纖維玻璃加強(qiáng)的復(fù)合物芯的組合以及在套管基部上具有高度可壓縮表面的套管。取決于具體的應(yīng)用，套管基部可以是錐形或柱形的。柱形的套管基部主要用在苯胺印刷中。當(dāng)印刷速度已經(jīng)增加時，印刷回彈變?yōu)楦l繁的問題?？梢圆扇《喾N方法來減少印刷回彈，包括使用緩沖套管。套管以不同的構(gòu)造呈現(xiàn)，例如具有硬的或可壓縮的芯或表面，具有變化的壁厚?；咎坠芑虮桨酚∷⑻坠芡ㄟ^將其裝配在鋼輥芯(公知為空氣心軸(air mandrel)或氣缸)上而被穩(wěn)定?？諝庑妮S是能夠利用穿過端板壁中的螺紋入口的壓縮空氣而被加壓的中空鋼芯。在柱形壁中鉆出的小孔用作空氣出口。引入高壓的空氣允許其浮動到氣墊上方的位置。某些薄的套管還由于壓縮空氣的應(yīng)用而被微微地膨脹，從而便于套管在輥芯上的滑行運(yùn)動。泡沫狀的適配器或橋式套管用來“過渡”氣缸與含有印刷凸版的苯胺印刷套管之間的直徑差異。套管的直徑取決于印刷作業(yè)的所需重復(fù)長度。苯胺印刷套管苯胺印刷套管是設(shè)有一個或多個彈性體層的基本套管。彈性體層可以是常規(guī)地用來制備苯胺印刷底版的任何材料。彈性體層優(yōu)選是部分或完全固化的光聚合物層，但也可以是橡膠或聚氨酯層。也可以使用部分或完全固化的常規(guī)UV曝光苯胺印刷形式的前體 (precursor)作為苯胺印刷套管。大量的這種常規(guī)的苯胺印刷形式的前體是能夠在市場上買到的。印刷凸版能夠以多種形式形成在苯胺印刷套管上。在優(yōu)選實(shí)施例中，凸版通過在已經(jīng)作為“彈性體底板220”存在的所述一個或多個彈性體層上進(jìn)行噴墨印刷而形成。在后者中，所述一個或多個彈性體層優(yōu)選是部分固化的層，以增強(qiáng)噴射到彈性體層上的凸版的粘附。可替代地，彈性體底板也可以通過噴墨印刷被應(yīng)用到基本套管的表面上。在另一個實(shí)施例中，彈性體層是完全固化的，并且凸版通過激光雕刻而形成。在激光雕刻中，具有不同硬度的彈性體層能夠用來獲得期望的硬度。在另一個優(yōu)選實(shí)施例中，苯胺印刷套管通過如WO 2008/034810 (AGFA GRAPHICS) 中公開的涂覆方法來制備。不同類型的印刷應(yīng)用需要具有不同硬度的苯胺印刷形式。較軟的苯胺印刷形式更適于粗糙的基底，因?yàn)樗鼈兡軌蚋玫馗采w高處和低處。較硬的苯胺印刷形式用于平坦而光滑的基底。苯胺印刷形式的最佳硬度還取決于圖像是實(shí)心的或半色調(diào)的。較軟的苯胺印刷形式將更好地在實(shí)心區(qū)域中傳輸墨，盡管較硬的苯胺印刷形式具有較少的網(wǎng)點(diǎn)增大。硬度是以肖氏度A測量的印刷形式的機(jī)械屬性的度量。例如，在瓦楞紙板上的印刷通常需要 35°的肖氏A硬度，而對于卷筒印刷機(jī)，65°至75°的肖氏A是標(biāo)準(zhǔn)的。取決于要在其上進(jìn)行印刷的基底，需要通過控制印刷的可固化液體的量、其成分以及其固化程度來調(diào)節(jié)苯胺印刷形式的硬度和厚度。取決于應(yīng)用，凸版的深度從0. 2mm到 4mm變化，優(yōu)選地從0. 4mm到2mm。在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，通過由噴墨印刷裝置以圖像的方式在支撐件上施加后續(xù)的照射可固化液體的層而由噴墨印刷裝置施加凸版，由此所施加的層優(yōu)選在后續(xù)的層被施加之前利用固化裝置被固定。固化不需要是完全固化，而可以是部分固化?？蛇x地，一些層不直接在對該層噴射之后被固化，而是在后續(xù)的層噴射之后固化。在優(yōu)選實(shí)施例中，每個施加的層在后續(xù)的層被施加之前利用固化裝置被固化。在用于制造苯胺印刷底版的方法的本發(fā)明中，凸版包括如圖2中的苯胺印刷底版 (250)所示的所謂“臺面(mesa)凸版”。層(212) 一起限定出“臺面凸版”。這種臺面凸版僅僅存在于苯胺印刷底版的包括諸如文本、圖形和半色調(diào)圖像的圖像特征的那些部分中。在不存在這些圖像特征的延伸區(qū)域內(nèi)，沒有臺面凸版。臺面凸版優(yōu)選具有從50 μ m到Imm的范圍內(nèi)的高度(M2)，例如為0. 5mm。圖2中的層O10) “211)和Q12)限定出苯胺印刷底版的實(shí)際印刷凸版。圖2中的層(210)和011)限定出圖像凸版。頂層(230)對應(yīng)于半色調(diào)位圖，該半色調(diào)位圖限定出要由印刷底版印刷的圖像。層(210)優(yōu)選在形狀和大小上與頂層(230)相同，從而產(chǎn)生豎直凸版傾斜并限定出“頂帽段(top hat segment)”。這種頂帽可以具有10 μ m至500 μ m 的高度040)，優(yōu)選在20μπι至200μπι之間。用于頂帽段的豎直凸版傾斜具有以下優(yōu)點(diǎn)即使當(dāng)在印刷底版和網(wǎng)紋傳墨輥之間或者在印刷底版與可印刷的基底之間出現(xiàn)壓力變化時， 或者當(dāng)印刷底版磨損時，在印刷期間印刷表面Ο30)也能保持一致。共同形成傾斜段的中間層011)優(yōu)選印刷有具有小于90度的角度035)的傾斜。 該角度可以在25度至75度之間，優(yōu)選在40度至60度之間，例如為50度。能夠通過控制各個層的高度041)、它們的數(shù)量以及后續(xù)層之間的大小差異來控制角度035)。使用較低的傾斜角(23 具有以下優(yōu)點(diǎn)印刷底版上的小特征將更少地經(jīng)歷彎曲。中間層oil)的總高度041)例如在30μπι至700μπι之間，優(yōu)選在50μπι至250μ 之間。在本發(fā)明的更優(yōu)選的實(shí)施例中，利用噴墨印刷機(jī)結(jié)合固化裝置以多個工次(pass) 印刷中間層010)、(211)和012)，其中噴墨印刷機(jī)噴射照射可固化的液體。每個中間層在印刷之后立即被固化裝置凝固。特別地，臺面凸版的上層(23 優(yōu)選僅僅被部分地固化， 用于確保與傾斜段011)的最低的中間層031)的良好粘附?？蛇x地，在已經(jīng)印刷所有層之后執(zhí)行最終固化步驟以進(jìn)一步硬化所述層。臺面凸版優(yōu)選印刷在彈性體支撐底板(220)上，該支撐底板(220)對苯胺印刷底版提供必要的彈性。這種彈性體底板可以例如通過在該支撐件上逐層地(layer-wise)噴灑或噴射照射可固化液體以及通過UV固化源使這些層固化來獲得。彈性體底板O20)的高度( 優(yōu)選在0. 3mm至2mm之間。彈性體底板(220)本身可以由支撐件(200)支撐。板材形式的支撐件(200) — 般具有從0. 005cm到0. 127cm的高度(M4)。板材形式的優(yōu)選高度(M4)為0. 007cm到 0. 040cm。對于薄的套管，套管形式一般具有從0. Imm到Imm的壁高(M4)，而對于其他套管則具有從Imm到大到IOOmm的壁高(M4)。高度Q44)的選擇取決于應(yīng)用。可固化液體組合物(墨)用于印刷中間層210、211和212的墨是能夠通過光化學(xué)照射固化的液體，光化學(xué)照射可以是UV光、IR光或可見光。優(yōu)選地，照射可固化液體是UV可固化液體。照射可固化液體優(yōu)選至少含有光引發(fā)劑和可聚合化合物?？删酆匣衔锟梢允菃喂δ芑蚨喙δ艿膯误w、低聚物或預(yù)聚物，或者其組合。
照射可固化液體可以是陽離子可固化液體，但優(yōu)選是自由基可固化液體。自由基可固化液體優(yōu)選地基本上含有丙烯酸酯而非甲基丙烯酸酯，用于獲得所施加的層的高柔性。另外，可聚合化合物的功能性在所施加的層的柔性中起到了重要的作用。 優(yōu)選地，使用大量的單功能單體和低聚物。在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，照射可固化液體包括a)光引發(fā)劑；和b)從由以下項(xiàng)構(gòu)成的組中選擇的可聚合化合物，這些可聚合化合物為月桂基丙烯酸酯、聚乙二醇二丙烯酸酯、聚乙二醇二甲基丙烯酸酯、2-(2-乙氧基乙氧基)乙基丙烯酸酯、2-苯氧基乙基丙烯酸酯、2-苯氧基乙基甲基丙烯酸酯、丙氧基化新戊二醇二丙烯酸酯、烷氧基化己二醇二丙烯酸酯、丙烯酸異冰片酯、丙烯酸異癸酯、己二醇二丙烯酸酯、己內(nèi)酯丙烯酸酯以及聚氨酯丙烯酸酯(urethane acrylate)。在本發(fā)明的更優(yōu)選的實(shí)施例中，照射可固化液體包括脂肪族聚氨酯丙烯酸酯 (aliphatic urethane acrylate)。芳香族的聚氛酉旨丙；??；希酸酉旨(aromatic type urethane acrylate)是較不優(yōu)選的。在更為優(yōu)選的實(shí)施例中，聚氨酯丙烯酸酯是聚氨酯單丙烯酸酯(urethane monoacrylate)。商業(yè)的示例包括 Genomer 1122 和 Ebecryl 1039。能夠通過增加交聯(lián)之間的線性分子量(molecular weight)來增強(qiáng)給定的聚氨酯丙烯酸酯的柔性。聚醚型聚氨酯丙烯酸酯同樣在柔性方面比聚酯型聚氨酯丙烯酸酯更優(yōu)選。優(yōu)選地，照射可固化液體不包括降低了固化層的柔性的胺化聚醚丙烯酸酯。彈性體或增塑劑優(yōu)選存在于照射可固化液體中，用于改善苯胺印刷屬性，如柔性和斷裂伸長率。照射可固化液體可以含有聚合抑制劑，以抑制由于熱和光化學(xué)照射的聚合。照射可固化液體可以含有至少一種用于控制液體的擴(kuò)散的表面活性劑。照射可固化液體可以進(jìn)一步含有至少一種用于增加苯胺印刷底版上的圖像的對比度的著色劑。照射可固化液體可以進(jìn)一步含有至少一個酸功能化的單體或低聚物。照射可固化液體優(yōu)選具有在IOOs-I的剪切速率(shear rate)和15°C至70°C之間的溫度下不大于IOOmPa. S的粘度，優(yōu)選小于50mPa. S，更優(yōu)選地小于15mPa. S。單功能單體本領(lǐng)域公知的任何可聚合單功能單體都可以使用。特別優(yōu)選的可聚合單功能單體公開在 EP 1637926 A(AGFA)的
至
段中?？梢越M合使用兩種或更多種單功能單體。單功能單體優(yōu)選具有在IOOs-I的剪切速率和15°C至70°C之間的溫度下小于 30mPa. S的粘度。多功能單體和低聚物本領(lǐng)域公知的任何可聚合多功能單體和低聚物都可以使用。特別優(yōu)選的多功能單體和低聚物公開在EP 1637926 A(AGFA)的
至
段中。可以組合使用兩種或更多種多功能單體和/或低聚物。
多功能單體或低聚物優(yōu)選具有在IOOs-I的剪切速率和15°C至70°C之間的溫度下大于50mPa. S的粘度。酸功能化單體和低聚物本領(lǐng)域公知的任何可聚合酸功能化單體和低聚物都可以使用。特別優(yōu)選的酸功能化單體和低聚物公開在EP 1637926 A(AGFA)的
至
段中。光引發(fā)劑在吸收優(yōu)選為UV照射的光化學(xué)照射后，光引發(fā)劑形成自由基或陽離子，即導(dǎo)致照射可固化液體中的單體和低聚物的聚合和交聯(lián)的高能量族。光引發(fā)劑的優(yōu)選量為總照射可固化液體重量的按重量計(jì)的至10%，更優(yōu)選地為按重量計(jì)的1%至7%?？梢允褂脙煞N或更多種光引發(fā)劑的組合。也可以使用包括光引發(fā)劑和共引發(fā)劑 (co-initiator)的光引發(fā)劑系統(tǒng)。適當(dāng)?shù)墓庖l(fā)劑系統(tǒng)包括光引發(fā)劑，該光引發(fā)劑在吸收光化學(xué)照射時通過從第二化合物抽取氫或者提取電子而形成自由基；和共引發(fā)劑。共引發(fā)劑變?yōu)閷?shí)際的引發(fā)自由基。利用光化學(xué)照射的輻照可以兩個步驟實(shí)現(xiàn)，每個步驟使用具有不同波長和/或強(qiáng)度的光化學(xué)照射。在這種情況下，優(yōu)選使用兩種類型的光引發(fā)劑，這兩種類型的光引發(fā)劑根據(jù)所使用的不同光化學(xué)照射的作用來選擇。適當(dāng)?shù)墓庖l(fā)劑公開在EP 1637926 A(AGFA)的
至
段中。抑制劑適當(dāng)?shù)木酆弦种苿┌ū椒有涂寡趸瘎?phenol type antioxidant)、受阻胺光穩(wěn)定劑(hindered amine light stabilizer)、熒光型抗氧化劑(phosphor type antioxidant)、(甲基)丙煉酸酉旨單體((meth) acrylate monomer)中常用的 S1 酉昆——￥ S Bl (hydroquinone monomethyl)，# i S1 酉昆(hydroquinone)、甲■ S1 酉昆 (methylhydroquinone)、對/叔丁基鄰苯二酷(t-butylcatechol)禾口苯三酷(pyrogallol)也可以使用。在這些物質(zhì)當(dāng)中，具有從丙烯酸中得到的分子中的雙鍵的苯酚化合物是特別優(yōu)選的，這是由于其即使在封閉、無氧的環(huán)境中被加熱時，也具有聚合抑制效果。適當(dāng)?shù)囊种苿├缡怯?Sumitomo Chemical 有限公司生產(chǎn)的 Sumilizer GA-80、Sumilizer GM 和 Sumilizer GS0由于這些聚合抑制劑的過度添加將降低對照射可固化液體的固化的靈敏性，所以優(yōu)選的是，在混合之前確定能夠防止聚合的量。聚合抑制劑的量通常在總照射可固化液體重量的200至20000ppm之間。氧抑制利用游離基聚合抑制劑減少氧聚合抑制的化合物的適當(dāng)組合是2-苯甲基-2- 二 ￥ MS -1-(4- ^ifli S ) - Τ^υ -l(2-benzyl-2-dimethylamino-l-(4-morpholinophe nyl) -butane-1)禾口 1-輕基-環(huán)己基-苯基-甲酮(1-hydroxy-cyc lohexy 1-phenyl-ketone) ； 1-輕基-環(huán)己基-苯基-甲酮(1-hydroxy-cyc lohexy Ι-phenyl-ketone)禾口苯甲酮(benzophenone) ；2-甲烷基_U4_ (甲硫基)苯基]-2-嗎啉代-丙烷酮 (2-methyl-l [4-(methylthio) phenyl]-2-morpholino-propane-l-on)禾口二乙基硫雜蒽 if (diethylthioxanthone) $#1 !! (isopropylthioxanthone) -,UR^ ψ麗(benzophenone)禾口具有第三胺族的丙煉酸鹽 行生物(acrylate derivatives having tertiary amino group)，以及第三胺的添力口劑(ad dition of tertiary amines)。胺化合物通常用來減少氧聚合抑制或增加靈敏性。然而，當(dāng)胺化合物與高酸值化合物組合使用時， 高溫下的耐儲存性(storage stabiliry)傾向于降低。因此，具體地，應(yīng)當(dāng)避免噴墨印刷中胺化合物與高酸值化合物的使用。增效添加劑(synergist additive)可以用來提高固化質(zhì)量并減少氧抑制的影響。 這種添加劑包括但不限于可從AKZO NOBEL買到的ACTILANE 800和ACT I LANE 725，可從 UCB CHEMICALS 買到的 Ebecry 1 P115 和 Ebecryl 350，以及可從 CRAY VALLEY 買到的 CD 1012、Craynor CN 386 (胺化丙烯酸酯)和Craynor CN 501 (胺化乙氧基化三羥甲基丙燒三丙火希酸酉旨(amine modified ethoxylated trimethyIolpropane triacrylate)) 增效添加劑的含量在基于照射可固化液體的總重量的按重量計(jì)的在O到50%的范圍內(nèi)，優(yōu)選按重量計(jì)的在5 %到35 %的范圍內(nèi)增塑劑增塑劑通常用來提高粘結(jié)劑、密封化合物和涂料組合物(coating composition) 的可塑性或降低其硬度。增塑劑是液體或固體，通常是具有低蒸氣壓力(vapor pressure) 的惰性有機(jī)物質(zhì)。適當(dāng)?shù)脑鏊軇┕_在EP 1637926 A(AGFA)的
至
段中。增塑劑的量優(yōu)選為按重量計(jì)的至少5%，更優(yōu)選地為按重量計(jì)的至少10%，其每個均基于照射可固化液體的總重量。增塑劑可以具有達(dá)到30000的分子量，但更優(yōu)選地是具有小于5000的分子量的液體。彈性體彈性體可以是單個膠合劑(binder)或多種膠合劑的混合物。彈性體膠合劑是共軛二烯烴型單體和具有至少兩個非共軛雙鍵的多烯單體的彈性體共聚物，或者軛二烯烴型單體、至少兩個非共軛雙鍵的多烯單體以及可與這些單體共聚的乙烯單體的彈性體共聚物。優(yōu)選的彈性體公開在EP 1637926 A(AGFA)的
至
段中。表面活性劑一種或多種表面活性劑可以是陰離子、陽離子、非離子或者兩性離子的，通常以按重量計(jì)的為20%以下的總量添加，更優(yōu)選地以按重量計(jì)的為10%以下的總量添加，其每個均基于總照射可固化液體重量。氟化物或硅酮化合物(fluorinated or silicone compound)可以用作表面活性劑；然而，潛在的缺點(diǎn)是圖像形成之后的滲出(bleed-out)，因?yàn)楸砻婊钚詣┎唤宦?lián)。因此優(yōu)選使用具有表面活性效果的可共聚單體，例如硅酮化丙烯酸酯、硅酮化甲基丙烯酸酯、氟化丙烯酸酯以及氟化甲基丙烯酸酯。著餼劑著色劑可以是染料或顏料或其組合?？梢允褂糜袡C(jī)和/或無機(jī)顏料。適當(dāng)?shù)娜玖虾皖伭习╖0LLINGER，Heinrich. Color Chemistry 有機(jī)染料和顏料的合成、屬性和應(yīng)用，第3版，WILEY-VCH，2001，ISBN 3906390233. p. 550中公開的那些。
適當(dāng)?shù)念伭瞎_在EP 1637926 A(AGFA)的
至
段中。顏料存在于按重量計(jì)的為0.01%至10%的范圍內(nèi)，優(yōu)選地在按重量計(jì)的為0. 1% 至5%的范圍內(nèi)，其每個均基于照射可固化液體的總重量。翻照射可固化液體優(yōu)選不含有可蒸發(fā)的成分，但在一些時候含有極少量的溶劑是有利的以改善UV固化后對墨容器(ink-receiver)表面的粘附。在這種情況下，添加的溶劑可以是按重量計(jì)的為0. 至10.0%的范圍內(nèi)的任何量，優(yōu)選地是按重量計(jì)的為0. 至 5. 0%的范圍內(nèi)的任何量，其每個均基于照射可固化液體的總重量。濕潤齊丨丨(humectant)當(dāng)溶劑用在照射可固化液體中，可添加濕潤劑，以便由于其減慢照射可固化液體的蒸發(fā)速率的能力而防止噴嘴堵塞。適當(dāng)?shù)臐駶檮┕_在EP 1637926 A(AGFA)的
段中。濕潤劑優(yōu)選以占照射可固化液體配制物(formulation)的重量按重量計(jì)的
0.01%至20%的量添加到照射可固化液體配制物中，更優(yōu)選地以占配制物的重量按重量計(jì)的0. 至10%的量添加。殺牛劑適當(dāng)?shù)臍⑸鷦┌ㄈ淠懰徕c(sodium dehydroacetate)、2-苯氧乙醇 (2-phenoxyethanol)、￥ 甲 Sl 內(nèi)(sodium benzoate)、口比 Ψι Sl 內(nèi) _1_ fl it ^J] (sodium pyridinethion-l-oxide)、乙基對輕基一苯甲酸酉旨(ethyl phydroxy-benzoate)禾口 1，2_ 苯并異噻唑啉-3-酮(l，2-benziS0thiaZ0lin-3-0ne)及其鹽。用于適用于根據(jù)本發(fā)明的制造苯胺底版的方法的照射可固化液體的優(yōu)選殺生劑是從ZENECA COLOURS買到的I^roxel GXL。殺生劑優(yōu)選以按重量計(jì)為0. 001 %至3 %的量、優(yōu)選地以按重量計(jì)為0. 01 %至
1.00%的量添加，其每個均基于照射可固化液體的總重量。照射可固化液體的制備照射可固化液體可以如本領(lǐng)域所公知地制備通過混合或分散成分在一起以及可選地通過隨后的研磨，例如在EP 1637926 A(AGFA)的W108]至W109]段中所描述的。用于產(chǎn)生印刷底版的裝置圖5至7示出了能夠用來使用根據(jù)本發(fā)明的方法產(chǎn)生凸版印刷底版的裝置的各種實(shí)施例。圖5示出了平板印刷設(shè)備。打印頭510能夠相對于支撐層520在快速掃描維度χ 上移動用于印刷第一像素帶。打印頭還能夠在慢速掃描維度y上移動用于印刷下一個像素帶。在圖5中，ζ維度表示將要由印刷設(shè)備產(chǎn)生的印刷底版的凸版特征(relief feature) 的方向。在操作期間，打印頭510印刷被部分固化站(station) 530部分固化的小墨滴(ink droplet)。圖6示出了基于鼓的印刷設(shè)備。套管625安裝在鼓600上，鼓600由馬達(dá)660在旋轉(zhuǎn)方向χ上驅(qū)動，該旋轉(zhuǎn)方向χ 對應(yīng)于快速掃描維度X。套管載有一片支撐層620。打印頭630安裝在滑架(carriage)(未示出)上，滑架能夠在平行于鼓的軸的y方向上移動，并且該ι方向?qū)?yīng)于慢速掃描維度y。在操作期間，打印頭的旋轉(zhuǎn)χ和平移y的組合使得能夠在基底上印刷中間層。在印刷期間，部分固化通過固化源610對印刷的中間層發(fā)生?？蛇x地，通過在啟動最后固化源650的同時旋轉(zhuǎn)鼓600，印刷的中間層可以經(jīng)歷后
固化步驟。圖7與圖6相似，不同之處在于在該情況下支撐層720是柱形表面，這是根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。這種設(shè)立使得能夠以連續(xù)無縫的方式在柱形表面上印刷三維圖像。根據(jù)該實(shí)施例，打印頭730的位置根據(jù)鼓在χ方向上的角度旋轉(zhuǎn)而在慢速掃描維度y上線性地移動。其效果是，打印頭的每個噴嘴描繪出相對于鼓上的固定位置的連續(xù)的、螺旋的運(yùn)動。圖7中的線740表示“日期變更線(date line) ”，該日期變更線是平行于鼓的軸的套管表面上的固定角度位置處的假想線。打印頭根據(jù)本發(fā)明的打印頭的示例能夠噴射具有大約0. 1至IOOpl之間的體積的小滴， 優(yōu)選在1至30pl之間。更優(yōu)選地，小滴體積在Ipl至8pl的范圍內(nèi)。更為優(yōu)選地，小滴體積僅為2或3pl。關(guān)于理論可尋址印刷網(wǎng)格的點(diǎn)布置精度例如為在99. 73% (三西格瑪(sigma))的印刷像素中小于+/-3微米。打印頭具有可尋址網(wǎng)格，該可尋址網(wǎng)格具有例如70微米的正方形間距(pitch)。固化源在通過打印頭剛剛在基底上沉積墨滴之后，墨滴被暴露于固化源。該提供了固定并防止小滴流出，小滴流出可能會使印刷底版的質(zhì)量劣化。固化可以是部分的或全部的。部分固化限定為這樣的固化程度，其中涂覆的配制物中的功能組的至少5%、優(yōu)選為10%被轉(zhuǎn)化。全部固化限定為這樣的固化程度，其中隨著持續(xù)暴露于照射(時間和/或劑量)，被轉(zhuǎn)化的功能組的百分比的增大是可以忽略的。全部固化對應(yīng)于從RT-FTIR圖(轉(zhuǎn)化百分比對固化能量或固化時間)中的水平漸近線限定的最大轉(zhuǎn)化百分比起位于10 %內(nèi)、優(yōu)選5 %內(nèi)的轉(zhuǎn)化百分比。在選擇固化源時最重要的參數(shù)是UV光的光譜和強(qiáng)度。這兩個參數(shù)影響固化的速度。短波長UV光(例如來自UV-C源)具有差的穿透性，并且能夠主要在外側(cè)固化小滴。典型的UV-C光源是低壓水銀蒸汽放電燈泡。這種源具有寬廣的能量譜分布，但是在UV光譜的短波長區(qū)域中具有強(qiáng)峰值。長波長UV光(例如來自UV-A源)具有更好的穿透屬性。典型的UV-A源是中壓或高壓水銀蒸汽放電燈泡。近來，UV-LED已經(jīng)變得商業(yè)可用，其同樣在UV-A光譜內(nèi)發(fā)光并且具有替代氣體放電燈泡UV源的可能。通過利用鐵或鎵對放電燈泡中的水銀氣體進(jìn)行摻雜，能夠獲得覆蓋UV-A和UV-C 光譜的發(fā)光。還能夠通過將染料包括在墨中來影響固化源的光譜和強(qiáng)度對墨的固化的影響，染料吸收固化源的一部分光譜中的能量。
固化源的強(qiáng)度對固化速度具有直接的影響。高強(qiáng)度導(dǎo)致較高的固化速度。固化速度應(yīng)當(dāng)足夠高，以避免在固化期間傳播的自由基的氧抑制。這種抑制不僅降低固化速度，還不利地影響單體轉(zhuǎn)化成聚合物的轉(zhuǎn)化比。中間層210、211和212(例如在圖2中)優(yōu)選在被印刷后立即至少部分地被固化， 使得該層凝固，但仍然含有殘留的單體。該方法提高了隨后在彼此之上印刷的層的粘附屬性。利用UV-C光、UV-A光或利用寬光譜的UV光來進(jìn)行部分中間固化是可能的。UV-C 光的使用使中間層的外表皮聚合。另一方面，其減小了外表皮中的單體的可用性，這不利地影響后續(xù)的中間層之間的粘附。因此，存在更好的解決方案以利用UV-A源在氮?dú)猸h(huán)境下提供部分固化。該解決方案即抑制了氧抑制，又優(yōu)化了后續(xù)的中間層之間的粘附。最后的后固化利用UV-C光或者利用寬光譜UV光實(shí)現(xiàn)。利用UV-C光的最后固化具有印刷底版的外側(cè)表皮完全被硬化的性能。避免來自固化源的光——甚至是散射光——到達(dá)打印頭的噴嘴是重要的，因?yàn)檫@可能導(dǎo)致墨在噴嘴中聚合，從而致使其變得無效。為此，固化源和打印頭應(yīng)當(dāng)充分地間隔開，或者應(yīng)當(dāng)在兩者之間布置網(wǎng)屏(screen)。在圖6的設(shè)定中，解決方案由關(guān)于柱形鼓的軸將UV固化源與打印頭隔開例如180度布置構(gòu)成。數(shù)字圖像的涫染(render)將要印刷的圖像可以是能夠表現(xiàn)為光柵位圖的任何數(shù)字圖像。典型的圖像包括諸如照片的多個對象、諸如多邊形和線劃樣圖(line work)的圖形對象、以及文字對象。這些對象通常利用頁面描述語言生成，并且通過光柵圖像處理器(RIP)渲染成數(shù)字圖像，所述光柵圖像處理器例如可從Adobe Systems公司獲得。圖像可以是單色的或彩色的。在彩色的情況下，彩色圖像首先被分成對應(yīng)于一組相應(yīng)的印刷油墨的一組墨分段。半色調(diào)處理指的是用于在具有有限密度分辨率的渲染系統(tǒng)上渲染具有多個密度的圖像的圖像處理技術(shù)。例如，數(shù)字圖像包括具有8位056色調(diào))的密度分辨率的像素， 并且被在僅僅具有對應(yīng)于有墨或者無墨的兩個密度色調(diào)的二元印刷系統(tǒng)上渲染。二元半色調(diào)圖像由半色調(diào)位圖代表，其中每個位的顏色表示是否在相應(yīng)的位置印刷墨或不印刷墨。半色調(diào)處理可以是AM (幅值調(diào)制)、FM (頻率調(diào)制)或XM (混合半色調(diào)處理)。在AM半色調(diào)處理中，周期性網(wǎng)格的網(wǎng)格點(diǎn)含有像素(“半色調(diào)點(diǎn)”)的簇群，這些像素的大小被調(diào)制，以模擬數(shù)字圖像中的不同密度。用于彩色圖像的無波紋AM半色調(diào)處理方法的示例公開在美國專利5，155，599中，該專利由Delabastita發(fā)明并轉(zhuǎn)讓給 Agfa-Graphic NV。圖1示出了已經(jīng)利用AM加網(wǎng)(screening)進(jìn)行渲染的由深至淺色調(diào) (degrade)的示例。在FM加網(wǎng)中，固定大小的半色調(diào)點(diǎn)之間的距離不同，以模擬不同的密度。特別適于利用噴墨產(chǎn)生印刷底版的FM加網(wǎng)方法的示例公開在美國專利6，962，400中，該專利由 Minnebo等人發(fā)明并轉(zhuǎn)讓給Agfa-Graphics NV?；旌霞泳W(wǎng)是AM和FM半色調(diào)處理的混合形式，其中，使用不同半色調(diào)點(diǎn)大小和距離的組合來調(diào)制原始數(shù)字圖像中的密度。混合加網(wǎng)的示例是由Agfa-Graphics NV制造和銷售的“Sublima XM網(wǎng)”產(chǎn)品。盡管本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例使用AM或XM加網(wǎng)，但其同樣能夠與FM加網(wǎng)組合地使用。圖1示出了二元半色調(diào)位圖的示例，其包括AM半色調(diào)圖像對象110、實(shí)心圖形對象 120和實(shí)心文字對象130。計(jì)算圖2中的中間層210、211和212圖2中的頂層230和中間層210對應(yīng)于半色調(diào)位圖。該二元半色調(diào)位圖能夠從光柵圖像處理器直接獲得。圖2中的中間層211的面積是這樣的使得每個下層通過具有比上層的面積大的面積而完全地支撐上層。該增大的面積能夠使用如Delabastita等人的公開號為EP 1 437 882的歐洲專利申請中公開的方法來實(shí)現(xiàn)，并在此借助于圖4對其簡要地說明。該圖示出了數(shù)字圖像的截面，其中“ζ”軸表示具有空間χ坐標(biāo)的像素的密度值。圖中的(a)部分示出了源圖像的截面，該源圖像是二元半色調(diào)圖像。該圖像具有可以僅僅具有兩個可能的密度值420和421的像素。在圖4中，假定像素410-412的較高密度值421對應(yīng)于二元半色調(diào)位圖的印刷墨的部分，而較低密度值420對應(yīng)于二元半色調(diào)的無墨印刷部分。圖4的(C)部分示出了同一源圖像在已經(jīng)被執(zhí)行圖像處理之后的截面。在這種情況下，像素可以具有7個可能的密度值430-436。根據(jù)上面的參考專利中的方法的第一步驟由利用諸如圖4的(b)部分所描繪的密度分布剖面圖(density profile)的密度分布剖面圖440單獨(dú)地旋繞每個二元像素 410-412構(gòu)成。這種密度分布剖面圖440具有這樣的屬性其密度D在其空間中心附近最高，并逐漸減小，用于增大距離其中心的空間距離。在圖4的(b)部分的示例中，密度分布剖面圖具有7個密度等級。在圖4的(c)部分中，具有密度分布剖面圖440的單獨(dú)旋繞的像素的輪廓利用線段繪制。第二步驟由求所有單獨(dú)旋繞像素的并集(union)(或者ζ維度上的包絡(luò)線)構(gòu)成。 在圖4的(c)部分中，旋繞的像素441和442例如重合，并且取其并集(或包絡(luò)線)。該并集的結(jié)果利用粗實(shí)線450指示在圖4的(c)部分中。從第二步驟得到的圖像可以被認(rèn)為是“凸版圖”，借此處理過的圖像的密度值對應(yīng)于凸版印刷底版的ζ維度中的高度。這種凸版圖的中間層210 (圖2)因此能夠通過利用平行于χ-y維度的平面對凸版圖進(jìn)行“數(shù)字切片(digitally slicing)”來獲得。例如，特定的中間層210對應(yīng)于圖4的(c)部分中的切片460，該切片通過選擇凸版圖中密度值在下值432和上值433之間的像素來獲得。密度分布剖面圖440的設(shè)計(jì)和選擇提供對凸版印刷底版的特征的斜度235 (圖2) 的控制。例如，斜度235沿著ζ維度變化是可能的，或者其根據(jù)特征的大小而被制造，借此小的特征可以具有比較大的特征小的斜度。在后一種情況下，與大圖像特征相比，可以為小圖像特征選擇具有不同設(shè)計(jì)的密度分布剖面圖440。密度分布剖面圖的選擇還能夠產(chǎn)生圖2所示的“臺面凸版” 212。( m—種■，5、B 6、B 8 禾_ 9)當(dāng)使用圖5所示的裝置時，能夠通過順序地印刷中間層210、211和212產(chǎn)生印刷底版?？梢越柚趫D8和圖9說明重建根據(jù)本發(fā)明的凸版印刷底版的印刷步驟的序列 (圖9是圖8的精簡版本，從而能夠描繪慢速掃描維度y中的更大范圍)。這兩個圖中的上部示出了打印頭810相對于支撐層(圖5中的520)沿慢速掃描維度y的一系列各個位置840。具有索引值“1”的位置對應(yīng)于打印頭810的初始位置。打印頭沿慢速掃描維度y的兩個連續(xù)的位置之間的距離對應(yīng)于固定的間隔(st印)，并且稱作 “SlowScanPitch”。在圖8中，僅僅示出了從1標(biāo)到10的位置840，而在圖9(圖8的精簡版本)中，位置在從1到24的范圍內(nèi)。在實(shí)際情況下，打印頭繼續(xù)移動，直至打印頭到達(dá)結(jié)束位置(在圖8和圖9中都沒有示出)?！坝∷⒅芷凇睂?yīng)于使打印頭從其初始位置移到其結(jié)束位置的整組步驟。打印頭810具有噴嘴811。兩個相鄰的噴嘴之間的距離為噴嘴間距 820 ( “NozzlePitch”)。變量噴嘴間距的值通常由與打印頭構(gòu)造相關(guān)的技術(shù)限制來規(guī)定。在其每個位置840處，打印頭相對于支撐層(圖5中的520)在用于印刷像素帶的快速掃描維度X上移動。圖8中表示快速掃描維度X的箭頭方向?qū)?yīng)于打印頭相對于支撐層的運(yùn)動方向。在同一個帶中印刷的兩個像素標(biāo)記位置之間的在快速掃描維度中的距離 853 稱為 “fMarkPitch，，。fMarkPitch的值與打印頭在快速掃描維度中的速度(“FastScanVelocity”)以及打印頭噴射小墨滴的發(fā)射頻率(“FiringFrequency”)相關(guān)。具體而言fMarkPitch = FastScanVelocity/FiringFrequency在實(shí)際情況下，F(xiàn)iringFrequency的值通過與打印頭構(gòu)造相關(guān)的技術(shù)限制來規(guī)定。 其優(yōu)選選擇為最高的可能值，該最高的可能值確保打印頭的可靠噴墨，因?yàn)槠涫勾蛴☆^的性能最大化。由于在圖8中SlowScanPitch的值是NozzlePitch的值的2+1/3倍(而不僅僅是 NozzlePitch的倍數(shù))，所以沿慢速掃描維度y測量的標(biāo)記像素的兩個相鄰列881之間的距離(稱為“sPixelPitch”)為NozzlePitch的值的1/3。該效應(yīng)的結(jié)果是，慢速掃描維度中的印刷分辨率升至3倍。通常，NozzlePitch與 sPixelPitch 之比稱為 “ InterlacingFactor”，并指的是在
選擇特定的SlowScanPitch的值導(dǎo)致的慢速掃描維度y上的印刷分辨率的升高。具體而 、
H InterlacingFactor = NozzlePitch/sPixelPitch在實(shí)際情況下，sPixelPitch的值由圖像質(zhì)量要求規(guī)定。對變量SlowScanPitch的值的選擇的附加效果在于，具有相同的行索引號880的相鄰像素由打印頭的不同組的噴嘴標(biāo)記。該第二效果沿著慢速掃描維度在空間上擴(kuò)散與噴嘴相關(guān)的圖像質(zhì)量偽影。較高的變量InterlacingFactor的值導(dǎo)致在更多組噴嘴上的空間擴(kuò)散和較少的與噴嘴相關(guān)的圖像質(zhì)量偽影。在圖8中，當(dāng)印刷后續(xù)的帶時，用于在快速掃描維度上標(biāo)記像素的定時移動周期的1/3或2/3。其第一效果是像素沿著快速掃描維度以距離851被印刷，該距離851稱為 “fPixelPitch”，為fMarkPitch的值的1/3。結(jié)果，在圖8中，f PixelPitch的值正好是 fMarkPitch的值的1/3，或者換言之，快速掃描維度上的印刷分辨率升至3倍。通常，fMarkPitch與 fPixelPitch 之比稱為“SiinglingFactor”，其指的是在后續(xù)
帶的印刷之間移動標(biāo)記像素的定時導(dǎo)致的快速掃描維度y上的印刷分辨率的升高，具體而 、
H ShinglingFactor = fMarkPitch/fPixelPitch在印刷后續(xù)的帶時移動用于在快速掃描維度上標(biāo)記位置的定時的第二效果在于， 具有相同的列索引號881的像素被打印頭的不同組的噴嘴標(biāo)記。該第二效果沿著快速掃描維度在空間上擴(kuò)散與噴嘴相關(guān)的圖像質(zhì)量偽影。變量SiinglingFactor的較高值導(dǎo)致在更多不同的噴嘴組上的空間擴(kuò)散和較少的與噴嘴相關(guān)的圖像質(zhì)量偽影。在實(shí)際情況下，ShinglingFactor的值被如此選擇使得其充分地?cái)U(kuò)散與噴嘴相關(guān)的圖像質(zhì)量偽影，而fPixelPitch的值由圖像質(zhì)量要求規(guī)定。結(jié)果，變量i^istkanVelocity 的值取決于 FiringFrequency> ShinglingFactor 禾P fPixelPitch 的值。具體而言FastScanVelocity = fPixelPitch氺ShinglingFactor氺FiringFrequency如前面提到的，sPixelPitch和fPixelPitch的值由諸如文本和半色調(diào)的清晰重現(xiàn)的圖像質(zhì)量要求規(guī)定。例如，文本的高質(zhì)量渲染需要35. 25微米(1”/720)或更小的sPixelPitch和 sPixelPitch 值。一種重要的相關(guān)考慮因素是，由打印頭噴出的小墨滴的體積應(yīng)當(dāng)如此地選擇為與 sPixelPitch和fPixelPitch的值相關(guān)使得相鄰的印刷小墨滴的光柵的填充導(dǎo)致一致的、 各向同性的、光滑的印刷墨層。如果小滴的體積太低，則相鄰的小墨滴將不在印刷表面上彼此之間連接，從而導(dǎo)致印刷層的一致性和強(qiáng)度降低。如果體積太高，則相鄰的小墨滴將在印刷表面上重合，從而導(dǎo)致印刷層的平坦性降低。因此，噴射的小墨滴的體積以及墨的物理屬性應(yīng)當(dāng)被選擇為提供這些相沖突的限制之間的良好折衷。如果上述條件被滿足，則具有特定體積的小滴產(chǎn)生具有特定面積和厚度的標(biāo)記。 在上面的示例中，面積對應(yīng)于等效的35. 25微米乘以35. 25微米的“正方形”像素區(qū)域的面積。如果使用噴射具有7皮升的體積的小滴的打印頭，則由這種打印頭印刷的層的平均厚度將為(7. 0E-15m"3)/(35. 25E-6m)*35. 25E-6m) = (5. 6E_6m)或 5. 6 微米。參照圖8，一組ShinglingFactor襯nterlacingFactor個像素限定9個可標(biāo)記像素的重復(fù)群890。在每個這種群中，在打印頭在快速掃描維度上的單次工次期間，僅僅一個像素被標(biāo)記。相應(yīng)地，打印頭同樣需要(在快速掃描維度上)ShinglingFactor襯nterlacing Factor次工次來印刷群890中的所有像素。在這些工次之間，打印頭移動SloWkanPitch831的距離。結(jié)果，單個群內(nèi)的每個像素被打印頭的不同噴嘴印刷，并且與各個噴嘴相關(guān)的圖像質(zhì)量偽影擴(kuò)散在群890的區(qū)域上。該印刷方法因此對抑制與各個噴嘴差異相關(guān)的聚集成帶和圖像拖尾偽影是有效的。將圖8中的SlowkanPitch的值的分?jǐn)?shù)部分特別選擇為1/3表明了在快速掃描維度上的每一個下一次工次中，標(biāo)記出一列像素，該列像素靠近在前次工次中標(biāo)記的一列像素的右邊。例如，當(dāng)打印頭位于群890中的位置“5”時，被印刷的像素位于靠近在同一打印頭的位置“4”中印刷的一列像素的右邊的列中。因此，變量SlowkanPitch的特定值的選擇不僅影響hterlacingFactor的值，還影響在群內(nèi)標(biāo)記像素的列的次序。如果例如對 SlowScanPitch的值的分?jǐn)?shù)部分選擇值“2/3”，則變量hterlacingFactor的值將是一樣， 但是在快速掃描維度上的每一個下次工次將標(biāo)記第二靠近在前次工次中標(biāo)記的一列像素的右邊的列中的像素。類似地，在印刷后續(xù)的帶時將標(biāo)記在快速掃描維度上的位置的定時特別選擇為移動1/3或2/3個周期表明了在群的行中標(biāo)記像素的次序。如果例如在圖8中將打印頭的位置1期間標(biāo)記像素的相位(Phase)用作參考，則在打印頭的位置7期間標(biāo)記的像素被延遲 2/3個周期，而在打印頭的位置8期間標(biāo)記的像素不相對于參考相位延遲?？傊诤罄m(xù)工次期間對SlowkanPitch的值的分?jǐn)?shù)部分以及對標(biāo)記像素的相位移動的選擇決定了在群890內(nèi)標(biāo)記SiinglingFactorWnterlacingFactor個像素的次序確定方案。相同的次序確定方案因此用于在后續(xù)層中填充群。圖10示出了在說明中進(jìn)一步使用的次序確定方案的具體示例。在實(shí)際情況下，優(yōu)選的標(biāo)記次序?qū)⒈砻髟诤罄m(xù)工次期間對SlowkanPitch的值的分?jǐn)?shù)部分以及對標(biāo)記像素的相位移動的選擇——并不是反之亦然。再次參照圖8，標(biāo)記次序如此被選擇使得為后續(xù)打印頭位置1、2和3標(biāo)記的像素形成對角線860，為后續(xù)位置4、5 和6形成對角線861，為后續(xù)位置7、8和9形成對角線862。該方法的優(yōu)點(diǎn)在于，印刷這些對角線產(chǎn)生的墨在被部分固化時形成實(shí)心“壁”，這減少了當(dāng)隨后這些線之間的空間接收墨時的墨流出。當(dāng)打印頭離開圖8中的位置(840)9時，其將標(biāo)記所有具有從1到9的列索引881 的像素。此時，第一中間層的群890中的所有像素已經(jīng)被印刷機(jī)重建。群890的右手側(cè)上的群還未被重建，或者僅僅部分地已經(jīng)被重建。例如，在群891中，僅僅對應(yīng)于打印頭位置 6、7、8和9的像素已被標(biāo)記。剩下的像素(包括標(biāo)有10的像素)仍需在打印頭的后續(xù)位置中被標(biāo)記。在打印頭的下一個位置10，列1、4和7在與第一中間層的第一標(biāo)記“1”完全相同的位置接收第二中間層的第一標(biāo)記“ 10”。為了更詳細(xì)地解釋第二和接下來的中間層是如果被重建的，繪制了圖9。在該圖中，所有屬于圖8或圖9的群882的具體列的像素都繪制成豎直地聚集在列950中，以節(jié)省圖的y維度上的空間，并且使得能夠表示更多的打印頭位置840。在該圖中，不同的列通過從“a”到“bd”的索引字符882來表示。每個索引字符因此對應(yīng)于由3*3 個像素構(gòu)成的一列群。正如在圖8中的那樣，列950中的數(shù)字表示在該期間標(biāo)記像素的打印頭位置840。 在打印頭的較早位置處標(biāo)記的像素在列950中具有較低的位置(和較小的索引號910)。由于圖8中的每個群890都含有9個像素位置，所以當(dāng)打印頭在慢速掃描維度上離開這9的倍數(shù)個位置時，用于一列像素的中間層被完全地填充。圖9中的實(shí)線911和912 表示兩個完全完成的相鄰中間層的像素之間的邊界。例如，用于對應(yīng)于索引號“a”、“b”和“C”的群的第一中間層在打印頭離開其第九個位置后被完成。這由實(shí)線911表示。對應(yīng)于相同的群的第二中間層的第一像素在打印頭處于位置10時被標(biāo)記。用于相同的群的第二中間層在打印頭離開其第十八個位置時被完成。這由實(shí)線912表示。類似地，用于具有索引號“o”、“p”和“q”的群的第一中間層在打印頭已經(jīng)處于其第十五個位置處后被完成，并且相同群的第二中間層在打印頭已經(jīng)處于其第二十四個位置處時被完成。圖9示出了根據(jù)本發(fā)明，多個中間層(圖2中的210、211、212)在單個印刷周期期間由同一個打印頭同時印刷。例如，當(dāng)打印頭處于圖9中的位置23時，其正在重建具有索引號881 “ah”至“bb” 的群的下部中間層(實(shí)線911下方)，同時，其正在重建具有索引號“m”至“ag”的群的上部中間層(線911上方)。參照圖9，當(dāng)打印頭處于位置9時，具有索引值“a”的群的第一中間層的九個像素 (1至9)被填沖。此時，打印頭已經(jīng)在9*SloWScanPitch的總距離上進(jìn)行了 9個慢速掃描步驟(step)ο由于在圖8和圖9中假定SlowScanPitch = (2+1/3) *NozzlePitch，所以此時打印頭行進(jìn)的總距離為9*(2+l/3)*NoZZlePitCh。這意味著此時涉及的有效噴嘴(S卩，印刷一組群的完整層所涉及的噴嘴)的數(shù)量等于9* (2+1/3) = 21類似地，當(dāng)打印頭處于位置18時，相同的群的第二中間層的九個像素10至19被填沖。此時，打印頭已經(jīng)在18*(2+l/3)*NoZZlePitCh的總距離上移動了 18次。此時涉及的有效噴嘴的總數(shù)為18* (2+1/3) = 42通常，第N個中間層的印刷涉及的有效噴嘴數(shù)量(“NbrofEffectiveNozzles”)等于N*(InterlacingFactor^ShinglingFactor)*SlowScanPitch。在實(shí)際情況下，中間層的數(shù)量不是設(shè)計(jì)參數(shù)。由打印頭同時印刷的不同中間層具有不同的打印頭和印刷表面之間的距離的事實(shí)暗指對能夠在一個印刷周期中印刷的一組中間層的總厚度的實(shí)際限制。如果一組中間層的總厚度超過要重建的凸版印刷底版的厚度，則需要多個印刷周期。由打印頭噴射的小滴具有相對于基底在ζ方向上的主速度分量。然而，由于印刷期間打印頭還在快速掃描X維度上運(yùn)動，所以小滴還具有該方向上的速度分量。這暗示了在快速掃描X方向上的下落位置受到打印頭與可印刷基底之間的距離的影響。由于印刷另外的層將改變該距離，所以與較高的印刷層相比，對于較低的印刷層， 小滴在X維度上的下落位置是曳尾的(trailing)，這種曳尾引起必須要通過限制同時被印刷的中間層的數(shù)量來限制的幾何變形。在先前的示例中已經(jīng)解釋了具有7皮升的小滴體積并用于印刷具有35. 25微米的方形尺寸的像素的特定打印頭導(dǎo)致5. 6微米的單個層厚度。如果應(yīng)用要求出于上述理由總厚度應(yīng)當(dāng)限于例如200微米，則中間層的最大數(shù)量被計(jì)算為(200 微米)/ (5. 6 微米 / 層)=35. 71 層
將層的數(shù)量圓四舍五入成整數(shù)值得出36層。假定特定的打印頭具有例如764個可用的噴嘴，則上述公式能夠獲得 SlowScanPitch的值的第一近似值NbrNozzles = 764 ；InterLacingFactor = ShinglingFactor = 3 ；N = 36 ；SlowScanPitch <= 764/(3*3)/36 = 2. 17由于在先前的設(shè)計(jì)階段確定了由于標(biāo)記次序的原因，SlowkanPitch應(yīng)當(dāng)具有等于1/3的分?jǐn)?shù)部分，所以所選擇的SlowkanPitch的值等于2+1/3，這是與滿足該要求的到 2. 17的最接近的可用值。這使得能夠計(jì)算有效噴嘴的數(shù)量為NbrofEffectiveNozzles = 36*(3*3)*(2+1/3) = 756這意味著，在該情況下，在印刷底版重建期間，8個噴嘴不被使用。凸版印刷底版^聿( 二優(yōu)詵t施仿1丨，參照圖7、圖13A至圖13T)論述的用于在圖5或圖6所示的設(shè)備上重建印刷底版的大部分原理也能夠用于在圖7所示的設(shè)備上重建印刷底版。然而，在圖7中的設(shè)備上重建無縫印刷底版施加了較少的附加限制。這些附加的限制來自于以下事實(shí)這種情況下的打印頭不像圖5或圖6所示的設(shè)備一樣在慢速掃描維度y上以離散的間隔(st印)移動，而是以連續(xù)的方式移動，即作為旋轉(zhuǎn)鼓的角度相位的線性函數(shù)。另外，希望印刷標(biāo)記的節(jié)奏(cadence)在鼓的后續(xù)旋轉(zhuǎn)期間不應(yīng)當(dāng)變化。圖13A至圖13J示出了在被重建的同時，在圖7所示的支撐層720上印刷的苯胺印刷凸版的表面區(qū)域的一部分的一組平坦突起。出于實(shí)際的原因，沒有示出整個表面區(qū)域，但是僅示出了靠近日期變更線1301的部分。在下面的論述中，日期變更線1301的作用可以與用來將地球劃分為具有不同日期的區(qū)域的國際日期變更線的作用相比。在該實(shí)際情況下，日期變更線用來區(qū)分在鼓的不同旋轉(zhuǎn)期間標(biāo)記的像素。通常，日期變更線可以選擇為穿過沿著套管的圓周 (circumference)的任何位置，因?yàn)樵谟∷⒌装宓闹亟ㄆ陂g在這種日期變更線處沒有特別或“不連續(xù)”的情況出現(xiàn)。在圖13A至13J所示的具體示例中，日期變更線被選擇為使其與印刷表面上的恰好第一個像素(標(biāo)為“1”)的標(biāo)記重合。參考標(biāo)記1302對應(yīng)于打印頭，并且參考標(biāo)記1303對應(yīng)于用于使打印頭平行于鼓的軸運(yùn)動的慢速掃描維度y。參考標(biāo)記1300指的是套管的圓周的長度，該長度是具有“Circumference”的值的參數(shù)。該參數(shù)的值通過是固定的。例如，通常由市場要求規(guī)定，該市場要求指定了要在其上產(chǎn)生印刷底板的套管的直徑。鼓以具有“NbrRevsperTimeUnit” 的值的旋轉(zhuǎn)速度旋轉(zhuǎn)。該 NbrRevsperTimeUnit 的值是設(shè)計(jì)變量。在鼓的表面上的任意點(diǎn)的線性速度具有值“i^astkanVelocity”。上述變量的關(guān)系如下FastScanVelocity = Circumference氺NbrRevsperTimeUnit。打印頭1302具有噴嘴1304。兩個相鄰的噴嘴之間的距離1305由參數(shù)“NozzlePitch”表示。該參數(shù)的值由與前述實(shí)施例中相同的技術(shù)限制來確定。打印頭能夠以具有值“FiringFrequency”的頻率來印刷標(biāo)記。參數(shù) “FiringFrequency”的值的范圍由與前述實(shí)施例中相同的技術(shù)限制來規(guī)定。圖13A中的“裁切記號(tick mark) ” 1308表示在鼓的特定旋轉(zhuǎn)期間在套管的圓周上的哪些旋轉(zhuǎn)位置處像素能夠被標(biāo)記。當(dāng)鼓旋轉(zhuǎn)時，打印頭在慢速掃描維度y上以連續(xù)移動的方式運(yùn)動。距離 “SlowScanPitch”由圖13A至圖13J中的參考標(biāo)記1306表示，并且其對應(yīng)于相對于鼓的恰好一個旋轉(zhuǎn)，打印頭在慢速掃描維度上的運(yùn)動。SlowkanPitch的值是設(shè)計(jì)變量。在圖13A 至13J所示的示例中，SlowkanPitch的值等于NozzlePitch的值的(2+1/3)倍。該選擇背后的原因與前述實(shí)施例中對變量“SlowkanPitch”的選擇所解釋的原因相似。當(dāng)套管旋轉(zhuǎn)時，打印頭1302的每個單獨(dú)噴嘴1304描繪出圍繞其表面的螺旋線。該螺旋線的切線限定出由圖13A至圖13J中的參考標(biāo)記1307所表示的快速掃描維度?？焖賿呙杈S度χ嚴(yán)格來說不垂直于印刷機(jī)的軸(或者就此而言是慢速掃描維度 y)。相反，其具有由關(guān)于該軸的表達(dá)式arctangent (SleeveDiameter/SlowkanPitch)限定的角度，其中SleeveDiameter是表示套管的外徑的參數(shù)。然而，由于在典型的情況下，SleeveDiameter/SlowScanPitch的比非常大(例如， 大于1000)，所以該角度非常近地接近90度。該解釋了為什么在圖13A至圖13J中，快速掃描維度看起來垂直于鼓的軸和慢速掃描維度y。圖13A至圖13J中的打印頭1302在慢速掃描維度y上的位置由剛剛位于打印頭右邊的大的黑體數(shù)字(從圖13A中的1到圖13J中的11)表示。被打印頭標(biāo)記的像素接收對應(yīng)于旋轉(zhuǎn)數(shù)量的序號。在圖13A的上部中，例如，在鼓的第一旋轉(zhuǎn)的開始期間靠近日期變更線1301的打印頭的位置由“1”表示，并且打印頭的第一組標(biāo)記元件(marking element)利用序號“1” 標(biāo)記沿第一掃描維度的第一組像素。該第一組標(biāo)記元件限定第一印刷區(qū)域，該第一印刷區(qū)域具有對應(yīng)于打印頭的起作用部分的寬度。圖13A中的參考標(biāo)記1309指的是在鼓的同一旋轉(zhuǎn)期間在快速掃描維度χ上的兩個連續(xù)印刷的標(biāo)記之間的距離變量“ fMarkPitch ”?！癴MarkPitch" 值與參數(shù) Circumference、FiringFrequency 以及 NbrRevsperTimeUnit 如下地相關(guān)fMarkPitch = (Circumference氺NbrRevsperTimeUnit)/FiringFrequency。圖13A的下部和圖1 的上部反映了當(dāng)鼓已經(jīng)完成第一旋轉(zhuǎn)并且正在開始第二旋轉(zhuǎn)時的情況。利用序號1標(biāo)記的像素在打印頭處于位置“1”的第一旋轉(zhuǎn)的開始期間被印刷。 在鼓的第二及后續(xù)旋轉(zhuǎn)期間，這些像素當(dāng)然“保持”被標(biāo)記。在打印頭在位置“2”開始的第二旋轉(zhuǎn)期間，用序號2標(biāo)記的像素被印刷。用“2”標(biāo)記的這些像素限定了沿快速掃描維度的由第二組標(biāo)記元件標(biāo)記的第二組像素。這些標(biāo)記元件還限定了第二印刷區(qū)域，該第二印刷區(qū)域具有對應(yīng)于打印頭的起作用部分的寬度并且與第一區(qū)域部分地重合。
第一區(qū)域和第二區(qū)域的寬度之間的差等于SloWcanPitch。由于變量SlowkanPitch的值被選擇為使其等于NozzelPitch的(2+1/3) 倍，所以在慢速掃描維度y上在第二旋轉(zhuǎn)期間在離具有序號1的像素的右邊等于 (1/3)^NozzelPitch的距離(參考標(biāo)記1310)處標(biāo)記具有序號2的像素。該距離限定變量 “sPixelPitch” 的值。NozzelPitch/sPixelPitch 的比限定變量“InterlacingFactor” 的值。InterlacingFactor的值對應(yīng)于相關(guān)于變量NozzlePitch的值選擇 SlowkanPitch的特定值產(chǎn)生的在慢速掃描維度上的印刷分辨率的提高。在圖13A至圖13J 所示的示例中，InterlacingFactor的值等于3。通常，變量“InterlacingFactor”的值的選擇基于與前述實(shí)施例中相同的論述。類似地，為了增大在快速掃描維度上的分辨率，可以定義變量 "ShinglingFactor".,變量SiinglingFactor決定在單次旋轉(zhuǎn)期間在快速掃描維度上連續(xù)標(biāo)記的兩個像素之間標(biāo)記多少個附加的像素。變量SiinglingFactor的選擇因此限定了對應(yīng)于兩個相鄰的像素之間的在快速掃描維度上的距離的變量“fPixelPitch”。具體而言fPixelPitch = fMarkPitch/ShinglingFactor通常，對變量SiinglingFactor的值的選擇基于與前述實(shí)施例中相同的論述。在圖13A至圖13J的示例中，ShinglingFactor的值被選擇為等于 InterlacingFactor 的值。具體而言ShinglingFactor = InterlacingFactor = 3通常，對變量NbrRevsperTimeUnit的值的選擇基于與前述實(shí)施例中對變量 FastScanVelocity的值的計(jì)算相似的論證。NbrRevsperTimeUnit = fPixeIPitch^ShinglingFactor^FiringFrequency/ Circumference在圖13A至圖13J所示的實(shí)施例中，變量fMarkPitch的值被選擇為使其滿足下面的附加約束，其中N是整數(shù)N氺fMarkPitch = Circumference+fMarkPitch* (4/9)距離“N*fMarkPitch”由圖13A中的參考標(biāo)記1312表示。fMarkPitch的該特定選擇具有這樣的效果，即在圖13A中，在第二旋轉(zhuǎn)期間標(biāo)為 “2”的像素具有這樣的位置該位置在快速掃描取向χ上比第一旋轉(zhuǎn)期間標(biāo)記的標(biāo)為“1”的像素的位置低fMarkPitch* (4/9)(由參考標(biāo)記1311表示)。類似地，在第三旋轉(zhuǎn)期間標(biāo)為“3”的像素具有這樣的位置該位置在快速掃描維度上比鼓的第二旋轉(zhuǎn)期間標(biāo)為“2”的像素低fMarkPitch*(4/9)。該相位移動與第二旋轉(zhuǎn)期間引入的相位移動累加，使得關(guān)于標(biāo)有1的像素的總相位移動等于fMarkPitch* (8/9)。在前一個和后續(xù)旋轉(zhuǎn)期間標(biāo)記的像素之間在快速掃描維度上的該 fMarkPitch* (4/9)的相位移動重復(fù)下去，并且總的相位移動繼續(xù)累加，如圖13A至13J所示。
在第四旋轉(zhuǎn)期間(圖13C的下部)，與標(biāo)有1的像素相比，標(biāo)有4的像素的累加相位移動等于fMarkPitch*(12/9)。由于在該示例中，SiinglingFactor等于3，所以變量 "fMarkPitch" = 3*fPixelPitch。這意味著在第四旋轉(zhuǎn)期間，具有剛好位于標(biāo)有1的像素的位置以下fPixelPitch的位置的像素被標(biāo)記。用簡單的話來說，在第四旋轉(zhuǎn)期間，在快速掃描維度上的相位移動已經(jīng)被累加到完全像素位置(full pixel position)。此外，通常地，在每次后續(xù)的旋轉(zhuǎn)之后，像素在相比于前一次旋轉(zhuǎn)期間標(biāo)記的像素向右移動了 sPixelPitch = NozzlePitch/InterlacingFactor的位置處被標(biāo)記。其結(jié)果是每InterlacingFactor次旋轉(zhuǎn)時，位于同一個螺旋線上的像素被標(biāo)記。例如，在圖13C的下部中，在第四旋轉(zhuǎn)期間標(biāo)為“4”的像素被印刷在與第一旋轉(zhuǎn)期間標(biāo)為“1”的像素被印刷的相同的螺旋線上。此外，通常地，在每InterlacingFactor次旋轉(zhuǎn)后，像素在前一次旋轉(zhuǎn)期間標(biāo)記在同一個螺旋線上的像素下方移動了剛好fPixelPitch = fMarkPitch/ShinglingFactor的位置處被標(biāo)記。例如，在圖13D的下部中，標(biāo)為“4”的像素具有同一個螺旋線上標(biāo)為“1”的像素下方剛好fMarkPitch/3的位置。上面的論述解釋了對fMarkPitch的上述附加限制。通常，該附加限制可以表達(dá)為N^fMarkPitch = Circumference+fMarkPitch*(InterlacingFactor+1)/ (Inter1 acingFactor氺ShinglingFactor)其中，N是整數(shù)，其優(yōu)選被選擇為使得fMarkPitch緊密地接近從下式獲得的 fMarkPitch 的值fMarkPitch = fPixelPitch氺ShinglingFactor對fMarkPitch的值的該附加限制通過稍微地調(diào)節(jié)變量NbrRevsperTimeUnit或 FiringFrequency的值而容易地得以實(shí)現(xiàn)。參照圖13H的下部，能夠看到在第九旋轉(zhuǎn)的開始處，打印頭處于位置“9”，并且正在印刷標(biāo)有序號9的像素。還能夠看到，標(biāo)記的像素的序號形成一種群的圖案(pattern of parcels)，這些群與圖10所示的群非常相似以及這種群的圖案同樣由圖8和圖9所示的印刷序列產(chǎn)生。圖8和圖9中產(chǎn)生的群的圖案與圖13A至圖13J中產(chǎn)生的群的圖案的差異在于，與圖8和圖9中的群相比，圖13H中的群在快速掃描維度上稍微歪斜(在fPixelPitch =fMarkPitch/InterlacingFactor 白勺 巨畠± )。然而，這種歪斜不影響群的圖案的主要特性。例如，正如圖8和圖9中那樣，標(biāo)記像素的對角線串(圖13J中的參考標(biāo)號1330)結(jié)合部分固化一起促進(jìn)了部分凝固的墨的壁的形成，這些壁限制后續(xù)旋轉(zhuǎn)期間小墨滴的遷移。此外，正如圖8和9中那樣，像素被標(biāo)記的具體次序在空間上擴(kuò)散了與噴嘴相關(guān)的圖形質(zhì)量偽影。在第九次旋轉(zhuǎn)之后，第一中間層的一部分(圖13Η中的區(qū)域1340)被完成。在第十次旋轉(zhuǎn)期間，打印頭處于位置10，并且正好落在先前被標(biāo)記“1”的像素上方的像素被標(biāo)記為序號“10” (圖131中的區(qū)域1341)。這些新標(biāo)記的像素屬于第二中間層。更具體地，在像素被標(biāo)記為“1”的區(qū)域與像素被標(biāo)記為“2”的區(qū)域之間的重合區(qū)域中，被標(biāo)記為“ 10”的像素屬于第一中間層上方的第二中間層，而在沒有被標(biāo)記為“ 1，，的像素的情況下的像素被標(biāo)記為“2”的區(qū)域中，這些像素屬于第一中間層。與圖8和圖9所示的相似，在后續(xù)的旋轉(zhuǎn)期間，下部中間層的重建繼續(xù)進(jìn)行，而在同時，在這些下部中間層的上方產(chǎn)生附加的層。由于下部中間層的像素利用與用上部層印刷的像素不同的噴嘴印刷，所以圖13A 至圖13J所示的方法還實(shí)現(xiàn)了與噴嘴相關(guān)的圖像質(zhì)量偽影的良好的擴(kuò)散。凸版印刷底版重建(第三實(shí)施例，參照圖7、圖11和圖12)圖11示出了在圖7所示的支撐層720上印刷的苯胺印刷凸版的表面區(qū)域的平坦突起。參考標(biāo)記1101對應(yīng)于慢速掃描維度y。距離1105對應(yīng)于套管的圓周的長度并且具有等于“Circumference”的值。參考標(biāo)記1106對應(yīng)于打印頭的兩個相鄰噴嘴之間沿慢速掃描維度的距離 “NozzlePitch”。參考標(biāo)記1103指的是日期變更線。其與圖13A至圖13J中的日期變更線的作用相同。印刷表面上的標(biāo)記像素用行索引號1110和列索引號1111來定址。與圖13A和 13B不同，所有的像素都布置在矩形網(wǎng)格上。參考標(biāo)記1107指的是在同一旋轉(zhuǎn)期間打印頭的兩個連續(xù)印刷的標(biāo)記之間的距離 “fMarkPitch”。其值以與前述實(shí)施例中相同的方式與所述圓周的長度的值、發(fā)射頻率的值以及鼓的轉(zhuǎn)速的值相關(guān)。正如前述實(shí)施例中那樣，印刷分辨率在慢速掃描維度上升高倍數(shù)為 InterlacingFactor,并且在快速掃描維度上升高的倍數(shù)為SiinglingFactor。在圖11 和圖 12 中，InterlacingFactor 的值和 ShinglingFactor 的值等于 3。關(guān)于 NozzlePitch、fMarkPitch、InterlacingFactor 以及 ShinglingFactor 的關(guān)系和設(shè)計(jì)考慮與前述實(shí)施例中論述的構(gòu)想是一致的。圖11中的裁切記號1112表示在特定的旋轉(zhuǎn)期間在哪些行中標(biāo)記像素。在鼓的第一旋轉(zhuǎn)期間(由大的粗體數(shù)字“1”表示)，被標(biāo)記的像素接收序號1。與圖8和圖9不同， 這些像素不印刷在與快速掃描維度χ平行的線上。相反，由于在旋轉(zhuǎn)期間打印頭在慢速掃描維度上連續(xù)地移動到右邊，所以與斜線1120平行地印刷它們。在具有索引號1、4和7的行中，僅僅一個像素被標(biāo)記。然而，當(dāng)打印頭在慢速掃描取向上連續(xù)地移動時，第二噴嘴進(jìn)入標(biāo)記行10中的附加像素的范圍。當(dāng)?shù)竭_(dá)具有索引號19的行時，噴嘴可以標(biāo)記具有索引 1、4和7的列中的三個像素。當(dāng)鼓已經(jīng)完成第一旋轉(zhuǎn)時，其繼續(xù)以相同的角速度轉(zhuǎn)動，并且裁切記號112的間距繼續(xù)保持而不改變其頻率或相位。在第二旋轉(zhuǎn)期間被標(biāo)記的像素(在圖11中由大的粗體數(shù)字“2”表示)接收序號2。 如圖11中表示的一樣，標(biāo)有序號1的像素在第二旋轉(zhuǎn)期間顯然地“保持”被標(biāo)記。更普遍地，在下一旋轉(zhuǎn)期間被印刷的像素被添加到在早先旋轉(zhuǎn)的任何旋轉(zhuǎn)期間已經(jīng)印刷的像素。在圖11中，參考標(biāo)記1121 ( "SlowScanPitch")是在慢速掃描維度上測得的在第一旋轉(zhuǎn)期間被標(biāo)記為序號1的第一像素與在第二旋轉(zhuǎn)期間被標(biāo)記為序號2的第一像素之間的距離。該距離被選擇為使其等于NozzlePitch值的(2+1/3)倍。包括SloWcanPitch的 1/3這一分?jǐn)?shù)的效果在于，在后續(xù)旋轉(zhuǎn)中被標(biāo)記的像素被定位在這樣的列中該列位于在前次旋轉(zhuǎn)中被標(biāo)記的像素所屬的列的位置的右邊NozzlePitch值的1/3處。這還解釋了為什么在圖11中hterlacingFactor等于3。關(guān)于選擇變量SlowkanPitch的值的設(shè)計(jì)考慮進(jìn)一步與前述實(shí)施例中論述的構(gòu)想一致。在圖11中，在第二旋轉(zhuǎn)期間被標(biāo)記為“2”的像素被定位在比在第一旋轉(zhuǎn)期間被標(biāo)記為“1”的像素的位置低距離1108處。該距離1108(稱為“fShift”)剛好是fMarkPitch 的值的1/3。通常，在下一個旋轉(zhuǎn)期間標(biāo)記的像素的位置在快速掃描維度上比在前次旋轉(zhuǎn)中標(biāo)記的像素的位置低fMarkPitch/ShinglingFactor。這種選擇的效果在于，在快速掃描維度上的印刷分辨率升高的倍數(shù)等于SiinglingFactor。fShift 的值是設(shè)計(jì)變量，并且與 Circumference、fMarkPitch 以及 ShinglingFactor的值相關(guān)。具體而言fShift = fMarkPitch/ShinglingFactor1/ShinglingFactor = I-FRAC (Circumference/fMarkPitch)通過替換fMarkPitch并計(jì)算等式1/ShinglingFactor = I-FRAC(FiringFrequency/NbrRevsperTimeUnit)(FRAC指的是取實(shí)數(shù)的分?jǐn)?shù)部分的數(shù)學(xué)函數(shù)。)在上面的等式中，F(xiàn)iringFrequency和ShinglingFactor由技術(shù)限制確定，并且 NbrRevsperTimeUnit (根據(jù)其原始值)被調(diào)節(jié)到最接近的可用值，使得上面的等式被滿足?？傊?107 (fMarkPitch)和1121 (SlowScanPitch)的值的選擇的組合效果在于， 在下一次旋轉(zhuǎn)期間，緊接著位于在前次旋轉(zhuǎn)期間被標(biāo)記的像素的右邊和下方的像素被標(biāo)記。間距1122 (不要與SloWcanPitchlUl混淆)被限定為在整好一個旋轉(zhuǎn)期間打印頭在慢速掃描維度上行進(jìn)的距離。從圖11中能夠看到，該間距的值1122原則上不等于而是稍微小于SlowkanPitchl 121的值。第一中間層的重建在后續(xù)的旋轉(zhuǎn)中繼續(xù)。由于在每個旋轉(zhuǎn)期間相鄰的像素始終被不同的噴嘴標(biāo)記，所以該方法實(shí)現(xiàn)了在具有與各個噴嘴相關(guān)的差異的快速掃描維度χ和慢速掃描維度y上的良好空間擴(kuò)散。圖12描繪了在第八和第九旋轉(zhuǎn)之后如何標(biāo)記像素。該圖示出了自后續(xù)旋轉(zhuǎn)期間被標(biāo)記的像素形成連續(xù)且交錯的對角線串，如標(biāo)記有參考標(biāo)記1210的串。這些對角和交錯的串結(jié)合部分固化形成了部分凝固的墨的壁，這些壁限制了在后續(xù)旋轉(zhuǎn)期間印刷的小墨滴的遷移。圖12還示出了第十旋轉(zhuǎn)的標(biāo)記像素的第一行以及如何印刷第二中間層的第一像素。正如能夠看到的，該下一個(第二)中間層的標(biāo)為“10”的第一像素被印刷在前一(第一)中間層的第一像素上方。由于印刷在彼此上方的像素是通過不同的噴嘴印刷的，所以根據(jù)本發(fā)明的方法在Z維度上在空間上擴(kuò)散了與各個噴嘴相關(guān)的差異。這導(dǎo)致重建的印刷底版的提高的光滑度和平坦度。凸版印刷底版重建-概括上面的論述詳細(xì)說明了本發(fā)明的各種實(shí)施例，以及本發(fā)明如何實(shí)現(xiàn)其目的。然而， 本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)清楚，存在實(shí)現(xiàn)與優(yōu)選實(shí)施例相同的目的并使用與優(yōu)選實(shí)施例相同的發(fā)明原理的多種變型。這些變型落在本申請的范圍內(nèi)。
例如，用于變量的具體值主要用來在本申請中解釋本發(fā)明的各種實(shí)施例。這些變量例如為 fPixelPitch、sPixelPitch、SlowScanPitch^ fMarkPitch、NozzlePitch、 FiringFrequency、NbrofEffectiveNozzles> InterlacingFactor、ShinglingFactor> NbrNozz 1 es、NbrRevsperTimeUnit、層的數(shù)量、小滴體積等。這些值不應(yīng)以限制本發(fā)明范圍的方式來理解。盡管優(yōu)選實(shí)施例和兩個附加實(shí)施例被包括在本申請中，這些優(yōu)選實(shí)施例和附加實(shí)施例使用相同的發(fā)明構(gòu)想來重建印刷底版，但這不排除可以存在也使用該相同的發(fā)明構(gòu)想并落在本申請范圍內(nèi)的其他實(shí)施例。另外，盡管已經(jīng)在產(chǎn)生凸版印刷底版的背景下描述了本發(fā)明，但是相同的發(fā)明構(gòu)想能夠用于其他三維對象的重建。使用所描述的發(fā)明構(gòu)想的這些對象的印刷同樣將落入本申請的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種通過具有標(biāo)記元件的打印頭在可印刷表面上印刷三維圖像的方法，所述三維圖像具有在快速掃描維度X、慢速掃描維度y以及與所述X維度和所述y維度正交的Z維度上的像素，所述方法包括以下步驟-將所述三維圖像再劃分為平行于所述χ維度和所述y維度的多個二維中間層； -通過這樣的方式在所述ζ維度上將所述中間層印刷在彼此上方在快速掃描維度上相對于所述可印刷表面移動所述打印頭用于利用第一組標(biāo)記元件在第一區(qū)域上沿所述快速掃描維度印刷第一組像素以及在慢速掃描維度上相對于所述可印刷表面移動所述打印頭用于后續(xù)地利用第二組標(biāo)記元件在與所述第一區(qū)域部分重合的第二區(qū)域上在所述快速掃描維度上印刷第二組像素；-所述第一區(qū)域和所述第二區(qū)域之間的非重合部分限定所述慢速掃描維度上的距離 SlowScanPitch ；-由此，用于在慢速掃描維度上移動所述打印頭的范圍決定印刷周期； 所述方法的特征在于-落在所述第一區(qū)域和所述第二區(qū)域之間的重合部分中的標(biāo)記元件是屬于第一中間層上方的第二中間層的標(biāo)記像素，而非重合區(qū)域中的標(biāo)記元件是屬于所述第一中間層的標(biāo)記像素。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述三維圖像印刷在柱形表面上。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其中，印刷的圖像無縫地跨越所述柱形表面的圓周。
4.如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的方法，還包括以下步驟-將所述圖像沿所述χ維度和所述y維度劃分為鄰接的矩形群； -限定印刷群中的像素的印刷次序； -根據(jù)所述印刷次序印刷群中的像素。
5.如權(quán)利要求1至4中任一項(xiàng)所述的方法，還包括以下步驟-在所述第一中間層的由所述第一組像素印刷的部分的印刷像素上應(yīng)用部分固化。
6.如權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的方法，其中，所述三維圖像表示凸版印刷底版。
7.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，還包括以下步驟-配置SlowkanPitch的值，以獲得預(yù)定數(shù)量的將在印刷周期期間印刷的中間層。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，還包括以下步驟-從在所述中間層的所述ζ維度上的最大高度和各個中間層的平均高度確定要印刷的中間層的預(yù)定數(shù)量。
9.一種印刷系統(tǒng)，用于在可印刷表面上印刷具有在快速掃描維度χ、慢速掃描維度y以及與所述χ維度和所述y維度正交的ζ維度上的像素的三維圖像，所述系統(tǒng)包括-用于將所述三維圖像再劃分為平行于所述χ維度和所述y維度的多個二維中間層的裝置；-具有標(biāo)記元件的打印頭，所述打印頭用于在所述Z維度上將所述中間層印刷在彼此之上，所述打印頭能夠在快速掃描維度上相對于所述可印刷表面移動用于利用第一組標(biāo)記元件在第一區(qū)域上沿所述快速掃描維度印刷第一組像素以及在慢速掃描維度上相對于所述可印刷表面移動用于后續(xù)地利用第二組標(biāo)記元件在與所述第一區(qū)域部分重合的第二區(qū)域上在所述快速掃描維度上印刷第二組像素；-其中，所述第一區(qū)域和所述第二區(qū)域之間的非重合部分限定所述慢速掃描維度上的距離 SlowScanPitch ；-并且由此，在慢速掃描維度上可移動的打印頭范圍決定印刷周期； 所述系統(tǒng)的特征在于-落在所述第一區(qū)域和所述第二區(qū)域之間的重合部分中的標(biāo)記元件是屬于第一中間層上方的第二中間層的標(biāo)記像素，而非重合區(qū)域中的標(biāo)記元件是屬于所述第一中間層的標(biāo)記像素。
10.如權(quán)利要求9所述的印刷系統(tǒng)，其中-在所述χ維度上的移動通過將印刷圖像安裝在相對于所述打印頭旋轉(zhuǎn)的柱形表面上而實(shí)現(xiàn)；-在所述y維度上的移動通過恒速致動器實(shí)現(xiàn)。
11.如權(quán)利要求10所述的印刷系統(tǒng)，其中 -所述三維圖像無縫地跨越所述柱形表面。
12.如權(quán)利要求9至11中任一項(xiàng)所述的印刷系統(tǒng)，還包括固化源，所述固化源用于部分地固化所述第一中間層的由所述第一組像素印刷的部分。
13.如權(quán)利要求9至12中任一項(xiàng)所述的印刷系統(tǒng)，其中，所述三維圖像表示凸版印刷底版。
14.如前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的系統(tǒng)，還包括用于配置SlowkanPitch的值的裝置，以獲得預(yù)定數(shù)量的將在印刷周期期間印刷的中間層。
15.如權(quán)利要求14所述的系統(tǒng)，還包括從在所述中間層的所述ζ維度上的最大高度和各個中間層的平均高度確定要印刷的中間層的預(yù)定數(shù)量的裝置。
全文摘要
通過借助于噴墨印刷系統(tǒng)將一系列的中間層印刷在彼此上方來產(chǎn)生諸如苯胺印刷底版或套管的凸版印刷底版。頂層對應(yīng)于將由印刷底版印刷的半色調(diào)圖像，并且下部中間層是支撐層。堆疊在彼此上方的中間層的像素利用不同的噴嘴來印刷以減少圖像質(zhì)量偽影。方法和系統(tǒng)兩者都進(jìn)行了描述。
文檔編號B29C67/00GK102256769SQ200980152695
公開日2011年11月23日 申請日期2009年12月2日 優(yōu)先權(quán)日2008年12月19日
發(fā)明者C·古倫托普斯, R·倫德斯 申請人:愛克發(fā)印藝公司