CN103692799B - 用于可变光泽下降的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种用于可变光泽下降的方法和装置。降低调色剂层的光滑度，因此降低生成的印刷件的光泽。使单种调色剂(原始的高光泽类型)能够印刷所有图像。提供一种完成选择，该选择通过利用带纹理的辊子应用热和压力的组合，通过将高频率纹理印到光滑调色剂层上，降低调色剂表面的镜面光泽。通过调整带纹理的辊子的温度/压力，能够按照需要通过软件调整压印的有效光泽。

Description

用于可变光泽下降的方法和装置

技术领域

本发明涉及印刷。更具体地，本发明涉及用于可变光泽下降的方法和装置。

背景技术

目前，许多基于调色剂的印刷引擎饱受局限，因为它们产生由固有的调色剂属性和融化过程导致的有光泽图像。随着调色剂堆叠高度增加，必须将调色剂熔化至几乎液态来充分地附着至纸上。调色剂的液态对页面的大覆盖区域造成十分光滑的表面。该光滑表面于是具有强的镜面反射，该镜面反射在一些应用中以及对一些用户而言是令人反感的。相匹敌的压印，如使用平板光刻的那些以及使用例如HP Indigo液态调色剂的那些，产生低的光泽，因此具有市场优势。

包括施乐(Xerox)在内的一些制造者，尝试通过改变调色剂配方来以稍不光滑的形式固化，降低熔化的调色剂的光泽。这遭受至少下面的局限：

1)存在极限光泽降低；

2)对应于安装哪种调色剂配方，压印仅能够产生两个光泽度；

3)在调色剂之间切换是昂贵和耗时的，因为必须不同地设置机器并且在安装另一配方以前必须提取一种调色剂的全部；以及

4)这两种不同的调色剂配方必须在不同的供应链中储备。

发明内容

本发明的实施例一种用于降低调色剂层的光滑度且因此降低最终印刷件的光泽的方法合装置。本发明通过使单种调色剂配方(原始的高光泽类型)能够打印所有图像，克服上面提到的现有技术的局限。需要一种新完成的选择，该选择通过利用带纹理的辊子应用热和压力的组合，通过将高频率纹理印到光滑调色剂层上，降低调色剂表面的镜面光泽。通过调整带纹理的辊子的温度/压力，能够按照需要通过软件调整压印的有效光泽。

附图说明

图1是示出入射光、漫反射和镜面反射的基板表面的示意图；

图2是调色剂在融合过程期间的三相热变化的示意图；

图3是示出调色剂的粘度与温度关系的图；

图4是根据本发明的带纹理的辊子的布置的立体图；

图5是示出根据本发明的利用150LPI辊子的测试结果的图；

图6是示出页面的放大区域的照片，在该放大区域中CMYK调色剂层的半色调是可见的；

图7是示出图6的页面的相同区域在去光泽后的照片；以及

图8是示出呈示例性形式计算机系统的机器的示意框图，在该机器中可以运行用于引起该机器执行本文公开的方法中任一方法的一组指令。

具体实施方式

本发明的实施例一种用于降低调色剂层的光滑度且因此降低最终印刷件的光泽的方法核装置。本发明通过使单种调色剂(原始的高光泽类型)能够打印所有图像，克服上面提到的现有技术的局限。需要一种新的完成选择，该选择通过利用带纹理的辊子应用热和压力的组合，通过将高频率纹理印到光滑的调色剂层上，降低调色剂表面的镜面光泽。通过调整带纹理的辊子的温度/压力，能够按照需要通过软件调整压印的有效光泽。

光泽(gloss)是一种光学属性，其描述表面将光反射到镜面方向中的能力。表面的光滑度决定镜面反射的量。提高表面的粗糙度增加漫反射，因此降低表面的光泽度。见图1。

当将图像涂覆到基板上时，调色剂在融合过程期间的热变化能够分成三个阶段(见图2)：

·升温-增加调色剂粒子和纸的温度；

·软化-调色剂的熔化从粒子和调色剂粒子的表面开始；以及

·熔化-部分熔化的调色剂附着到纸上。

注意，调色剂的粘度是温度的函数。图3是示出调色剂的粘度与温度关系的图。该图是从下面链接的公开论文中获得：http：//media.tkk.fi/GTTS/GAiF/GAiF PDF/GAiF2001_3-3.pdf.

本发明的实施例提供一种用于对涂覆到基板表面上的调色剂进行去光泽的方法和装置，该方法和装置如下。

图4是根据本发明的带纹理的辊子的布置的立体图。为了降低印刷品的光泽，增加调色剂表面的粗糙度。调色剂粗糙度的增加是利用热的带纹理的辊子40和压力来实现的。

辊子能够是由金属或其它刚性表面制成的实心圆柱或空心圆筒。材料必须足够刚硬，以在其对需去光泽的成百上千页面进行压印时接受和保持纹理。纹理是通过用光滑的辊子开始并且移除呈期望图案的材料来实现的。该图案能够是规则地重复的图案，如屏幕，或者是具有某一统计属性的随机图案。施加纹理的一种方法是施加光阻剂，将光阻剂暴露于光下，并且用化学方法将材料蚀刻掉。另一方法是使用高功率的激光来对辊子的表面进行蚀刻。光泽下降的量能够通过调整带纹理的辊子的温度来控制。辊子能够通过数种方式加热至期望的温度。如果使用电阻线圈来生成热，则能够将该线圈放置在辊子内部与表面直接接触或者放置在辊子外部并且吹空气来提高辊子温度。另一方法是感应加热，这里高频切换的磁场的使用引起金属辊子中的电流来提高其温度。

温度传感器能够用来测量辊子的表面温度。然后，使用控制环路来将辊子设置为引起期望光泽下降的期望的可编制的温度。这控制带纹理的表面能够在调色剂的软化和熔化点基础上穿透调色剂的表面层多深(见图5)。

在实施例中，通过以高频率(例如150+行每英寸(LPI))制造纹理，隐藏纹理的可见性。蚀刻钢辊子的激光创造该纹理图案。随着纹理的频率增大，限制纹理化的深度。在150 LPI下，纹理的深度大约是60μm。这足以穿透平均3至8μm的调色剂堆叠高度。在220 LPI下，纹理被限制为～30μm，并且在300LPI下，纹理进一步下降至～18μm。纹理频率应当足够高至不可见，但应当充分低，以使能够光滑地穿透调色剂层充分的深度。

对150LPI辊子的初始测试结果在图5中示出，图5是实际测试结果的图并且示出通过光泽检查器测量的光泽与辊子温度的关系。图5确认，随辊子的名义温度升高并且诸如旋转速度和压力之类的其它变量保持相同，页面上光泽的量下降。在光泽下降测量以前，页面是大约55光泽单元(g1)。当辊子处于80度或80度以下时，在去光泽过程以后的页面保持(实际上)不变。随着辊子的温度升高，随后在去光泽以后测量相同的具有55gl的输入页面，并且相同的具有55gl的输入页面被测量具有较少的光泽。全速度行以大约80页每分钟(PPM)运行。半速度行大约是40PPM。光泽从全速度至半速度进一步下降的原因是，在半速度下增加的接触时间使更多能量能够被施加至调色剂，因而使能够附加软化。

图6是示出印刷件的放大区域的照片，在该放大区域中CMYK调色剂层的半色调是可见的。图7是示出图6所示的页面的相同区域在去光泽后的照片。注意，该表面现在具有可见的且光线不同地反射的菱形图案，因为调色剂的表面已经从平整改变为带纹理。

本发明的实施例能够对Prowler(施乐的Chamonix)使用。此外，其能够对iGen以及来自理光、KM、佳能及其它公司的其它调色剂引擎使用。该辊子能够联机(inline)或脱机(offline)使用。对于联机的情况，去光泽完成器单元包括将纸从输入端传输至被加热的/带纹理的辊子并然后在输出端排出该纸所必需的机械组件。大多数数字压印具有标准的物理和电气设计，以使能够按需要配置多个完成选项。对于脱机的情况，之前通过压印印刷的纸的堆叠被置于纸张馈送器。纸张馈送器每次一个地从堆叠上方提取每个页面，并且将该页面馈送至去光泽完成器，该去光泽完成器能够是与联机去光泽完成器相同的设计。此时，期望在压印运行期间不调整辊子压力，而不是将辊子调进(cam in)或调出(cam out)来使能/禁用逐页去光泽。通过弹簧和/或气压螺线管对压力进行调整。如上面描述那样，使用具有电阻性加热或感应加热的控制环路对热量进行调节。

计算机实现

图8是绘出呈示例性形式计算机系统1600的机器的示意框图，在该机器中可以运行用于引起该机器执行本文公开的方法中任一方法的一组指令。在可替代实施例中，该机器可以包括或包含网络路由器、网络交换机、网桥、个人数字助理(PDA)、移动电话、网页用具或者能够运行或传输规定需采取的动作的一系列指令的任何机器。

计算机系统1600包括处理器1602、主存储器1604和静态存储器1606，处理器1602、主存储器1604和静态存储器1606经由总线1608彼此通信。计算机系统1600可以进一步包括显示单元1610，例如液晶显示器(LCD)或阴极射线管(CRT)。计算机系统1600还包括字母数字输入设备1612(例如键盘)、光标控制设备1614(例如鼠标)、磁盘驱动单元1616、信号生成设备1618(例如扬声器)和网络接口设备1628。

磁盘驱动单元1616包括机器可读介质1624，在机器可读介质1624上存储一组可运行的指令(即软件)1626，该组可运行的指令包含本文下面描述的方法中的任一种方法或全部方法。还将软件1626示出为完全地或至少部分地驻留在主存储器1604内和/或在处理器1602内。软件1626可以进一步经由网络1630通过网络接口设备1628发送或接收。

与上面介绍的系统1600相对照，不同的实施例使用逻辑电路而不是计算机可运行指令来实现处理实体。依据在速度、开支、加工成本等等方面的特定应用需求，该逻辑可以通过构造具有数千微小集成晶体管的专用集成电路(ASIC)来实现。这种ASIC可以利用CMOS(互补金属氧化物半导体)、TTL(晶体管-晶体管逻辑)、VLSI(非常大系统集成)或别的适合的构造来实现。其它替代物包括数字信号处理芯片(DSP)、分立电路(如电阻器、电容器、二极管、电感器和晶体管)、现场可编程门阵列(FPGA)、可编程逻辑阵列(PLA)、可编程逻辑设备(PLD)等等。

应理解，实施例可以被用作，或者可以被用来支持，在某一形式的处理核心(如计算机的CPU)上运行的软件程序或软件模块或以别的方式在机器或计算机可读介质上或在机器或计算机可读介质中实现的软件程序或软件模块。机器可读介质包括用于存储或传输呈可由机器(例如计算机)读取形式的信息的任何机制。例如，机器可读介质包括：只读存储器(ROM)；随机存取存储器(RAM)；磁盘存储介质；光存储介质；闪存设备；电、光、声或其它形式的传播信号，例如载波、红外信号、数字信号等；或适合于存储或传输信息的任何其它形式介质。

虽然本发明在这里是关于优选实施例描述的，但是本领域技术人员将容易理解，其它应用可以在不背离本发明的精神和范围的情况下替代本文阐述的那些应用。

例如，本发明的实施例提供印刷件的多个部分的选择性去光泽。因此，能够实现各种创造性效果，其中印刷件的多个部分(如文本)按需地被去光泽至不同程度，同时该印刷件的其它部分仍有光泽。这些效果能够在任何期望的颗粒度下实现，如多页文档中逐页，页面内的逐个页面要素，或者特定页面要素内，例如在图像的一部分依据光泽的量需被高亮或被去强调的情况下。进一步，本领域技术人员将理解，本文教导的用于实施光泽控制的各种参数能够按需要单独地或共同地调整。因此，本发明的实施例包括压力、热、化学品或它们的组合的使用，以控制印刷件内的光泽。上面介绍热和压力的使用。关于化学品而言，多种已知化学品(例如溶剂等)中的任一种能够用来软化向基板涂覆的调色剂，以允许辊子对在该基板上印刷的图像进行去光泽。这样的化学品能够通过喷射机制直接涂覆到辊子上或者能够经由通过辊子表面形成的一个或多个孔来自辊子内，或者印刷头等可以用来选择性地将溶剂或其它化学品喷射到在基板上形成的图像或图像的一部分上。

因此，本发明应当仅由下面包含的权利要求限定。

Claims (17)

1.一种用于提供可变光泽下降的方法，包括：

将光滑调色剂层涂覆到基板上，以将图像印刷到该基板上；

利用带纹理的辊子将热和压力的被选择的组合应用至具有所述图像的所述基板的表面，以通过将在所述辊子上形成的高频率纹理图案印到所述图像上来降低所述图像的镜面光泽，其中高频率纹理图案大于或等于每英寸150行，且小于或等于每英寸300行；

限制所述图像的纹理的深度作为在所述辊子上形成的所述纹理图案的所述频率中的增加的函数，其中所述纹理光滑地穿透所述调色剂层；以及

调整所述带纹理的辊子的温度和所述压力的任一种或任何组合，以调整在所述基板上形成的图像的有效光泽。

2.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：

利用带纹理的辊子将对所述基板的热和压力的所述被选择的组合应用至印刷件的预定部分，以实施所述图像的选择性光泽下降。

3.根据权利要求1所述的方法，其中所述辊子进一步包括实心圆柱和空心圆筒中任一种。

4.根据权利要求1所述的方法，其中所述辊子进一步包括辊子表面，所述辊子表面足够刚硬，以在所述辊子对需去光泽的页面进行反复挤压时接受并保持纹理。

5.根据权利要求1所述的方法，其中所述辊子的纹理化是通过从光滑辊子开始并且移除呈期望图案的材料来获得的。

6.根据权利要求5所述的方法，其中所述图案是规则地重复的图案和具有统计属性的随机图案中的任一种。

7.根据权利要求1所述的方法，其中通过调整所述带纹理的辊子的温度，控制光泽下降的量；

其中通过在所述辊子内部放置的与所述辊子表面直接接触的电阻线圈或者在所述辊子外部放置的利用风箱使被加热的空气循环来提高所述辊子的温度的电阻线圈，以及高频切换磁场在金属辊子中感应电流来提高金属辊子的温度的感应加热中的任一种，将所述辊子加热至期望的温度。

8.根据权利要求1所述的方法，其中温度传感器测量所述辊子的表面温度。

9.根据权利要求1所述的方法，其中控制环路将所述辊子设置至引起期望光泽下降的期望的可编制的温度。

10.根据权利要求1所述的方法，其中所述辊子的温度控制带纹理的表面能够在所述调色剂层的软化和熔化点基础上穿透调色剂层的表面层多深。

11.根据权利要求1所述的方法，其中随辊子的名义温度增加并且包括旋转速度和压力在内的其它变量保持相同，页面上的光泽的量下降。

12.根据权利要求1所述的方法，其中所述辊子以联机和脱机中任一种方式使用；

其中在联机使用中，去光泽完成器单元包括将纸从输入端传递至所述辊子以及然后在输出端排出页面所需的机械组件；并且

其中在脱机使用中，之前通过压印印刷的页面的堆叠被放置在纸张馈送器内，其中所述纸张馈送器每次一张地从堆叠上方抽取每个页面并且将该页面馈送至去光泽完成器。

13.根据权利要求1所述的方法，其中在压印运行期间调整辊子的压力来将所述辊子调进或调出，以使能/禁用基于逐页的去光泽。

14.根据权利要求1所述的方法，其中通过弹簧和/或气体压力螺线管调整辊子的压力。

15.根据权利要求1所述的方法，其中使用具有电阻加热和感应加热中任一种的控制环路对辊子热量进行调节。

16.一种用于提供可变光泽下降的装置，包括：

处理器，用于控制印刷器将光滑调色剂层涂覆到基板上，以将图像印刷到该基板上；

所述处理器用于控制所述印刷器利用带纹理的辊子将热和压力的被选择的组合应用至具有所述图像的所述基板的表面，以通过将在所述辊子上形成的高频率纹理图案印到所述图像上来降低所述图像的镜面光泽，其中高频率纹理图案大于或等于每英寸150行，且小于或等于每英寸300行；

所述处理器用于限制所述图像的纹理的深度作为在所述辊子上形成的所述纹理图案的所述频率中的增加的函数，其中所述纹理光滑地穿透所述调色剂层；以及

所述处理器用于调整所述带纹理的辊子的温度和所述压力的任一种或任何组合，以调整在所述基板上形成的图像的有效光泽。

17.一种用于提供可变光泽下降的装置，包括：

具有表面的带纹理的辊子，被配置为降低印刷图像的镜面光泽，所述降低通过将在所述辊子上形成的高频率纹理图案印到所述印刷图像上，其中高频率纹理图案大于或等于每英寸150行，且小于或等于每英寸300行；以及

处理器，用于与所述带纹理的辊子的操作相关地选择性地控制热、压力或化学因素或者热、压力或化学因素的任何组合中任一种至具有所述印刷图像的基板的表面和所述辊子中任一种上的应用，以调整在所述基板上形成的图像的有效光泽；

其中所述印刷图像的纹理的深度被限制为在所述辊子上形成的所述纹理图案的所述频率中的增加的函数；以及

其中所述纹理光滑地穿透调色剂层。