CN104039554B - 创建压纹模具的方法和设备以及压纹模具 - Google Patents

Abstract

通过依照所接收的设计数据叠加地打印多个墨层（530，540）由此构建起被打印凸版图案（510）来创建压纹模具，所述设计数据指定要被压纹的设计。在接收之后修改所述设计数据以将一个或多个通道（610）引入到要被构建的被打印凸版图案中，所述一个或多个通道沿着深度方向延伸通过被打印凸版图案（510）的多个墨层并用来完全或部分地分割被打印凸版图案。

Description

创建压纹模具的方法和设备以及压纹模具

背景技术

压纹（embossing）有时被用于在打印纸张或其它打印介质中创建凸起的图像或设计。这些凸起的图像给介质提供纹理、加重和视觉效果。经压纹的图像可以包括多种附加的特性，包括打印的图像、光泽、层迭或安全特征。

压纹通常作为专用压纹机器上的打印后（post print）处理而被执行。压纹机典型地涉及两片模具的设计和制造。压纹机将介质的一部分放置在两个片之间并且然后将两片模具按压在一起。这使介质机械地变形以创建被压纹的图像。这些压纹技术具有很多缺点，包括制造模具时的延迟、购买/维护分立的压纹机的成本、以及在分立的打印后压纹运转中涉及的显著的劳动量。

在与本申请共同所有的至今未公开的专利申请中，已经提出了使用被创建为由多层沉积的材料（诸如数字墨）制成的被打印凸版图案的压纹模具的压纹处理。本发明的示例关注对于采用这种方式创建压纹模具的创建、以及对于这样创建的模具的精细化。

附图说明

现在借助非限制性的示例参照随附图示的附图来描述本发明的示例，在附图中：

图1是图示的数字液体电子照相（LEP）打印系统的示图；

图2A-C示出用于在图1的系统中使用的三种不同形式的模具创建程序的相应的流程图；

图3A-D是根据先前提出的压纹处理的在被打印凸版图案的构造的不同阶段处以及在其作为压纹模具的后续使用期间通过被打印凸版图案的横截面图；

图4是先前提出的压纹处理的说明性实现方式的流程图；

图5A和5B是示例性压纹设计的俯视图和侧视图；

图6是通过形成用于压纹出具有图5的设计的介质的压纹模具的被打印凸版图案的横截面；

图7是依照本发明的示例的类似于图6的模具但是被合并到模具中的通道完全分割成四个区的压纹模具的俯视图；

图8是通过图7的压纹模具的横截面；

图9A-E是依照本发明的相应示例的类似于图5的模具的压纹模具的相应俯视图，每个俯视图示出利用被合并到模具中的通道的模具的不同的部分分割；

图10A-E相应地示出通过图9A-E的压纹模具的横截面；

图11A-F示出在分割充当压纹模具的被打印凸版图案中的用于在本发明的相应的进一步示例中使用的相应的预定通道布局；以及

图12是依照本发明的另一示例的指示要通过引入通道而被部分分割的待构建的对应的被打印凸版图案的区域的压纹设计的俯视图。

具体实施方式

在下面的描述中，为了解释的目的，阐述了许多具体的细节以便提供本系统和方法的透彻理解。然而，对于本领域技术人员显而易见的是，可以在没有这些具体细节的情况下实施本设备、系统和方法。在说明书中对“示例”或类似的语言的提及意味着关于该示例描述的特定特征、结构或特性被包括在至少那一个示例而不必然包括在其它示例中。

图1描绘能够被用于实现上面提到的先前所提出的压纹处理的示例性打印系统，其中把由沉积材料的多个层构成的被打印凸版图案用作为压纹模具（然后使要被压纹的介质按压在所述压纹模具上）。图1的示例打印系统包括已知形式的液体静电打印（LEP）打印引擎10；然而，应理解其它形式的打印系统（包括喷墨打印机和静电照相打印机以及激光打印机）也可以被用于创建由积材料的多个层所构成的被打印凸版图案所形成的压纹模具。用以形成用于对打印介质进行压纹的压纹模具的打印系统可以与用以在介质上形成墨图像的打印系统相同；替换地，可以使用不同的打印机来形成压纹模具以及用于在打印介质上打印图像。使用既用于形成压纹模具作为被打印凸版图案又用于在介质上打印图像的同一打印机具有以下优势：将压纹处理集成到打印机内的正常打印流程中，从而使延迟、处置以及与传统压纹系统关联的其它开销最小化。

如在说明书和所附权利要求中使用的那样，术语“被打印凸版图案”指的是具有足以对被按压在被打印凸版图案上的介质进行压纹的厚度或高度的墨结构。例如，典型的被打印凸版图案可以具有在近似0.1毫米和2毫米或以上之间的高度。可能影响被打印凸版图案的高度的因素包括：期望的经压纹的图像的高度、打印技术在沉积墨层上的能力、以及固化或干化的墨的结构特性。如在本说明书和所附权利要求中使用的那样，术语“墨”宽泛地指通过打印机或按压而沉积到表面上的材料。例如，术语“墨”包括液体调色剂、干调色剂、UV固化墨、热固化墨、喷墨墨、颜料墨、基于染料的墨、无着色剂的溶液、基于溶剂的墨、基于水的墨、塑料溶胶或其它适当的溶液。

在描述用于创建采用被打印凸版图案的形式的压纹模具的图1的LEP打印引擎100的使用（以及随后的用以对打印介质进行压纹的模具的使用）之前，将首先给出LEP打印引擎100在其将图像打印在打印介质上的正常功用下的形式和操作的描述。

图1中所示的LEP打印引擎100的形式为被布置成使用四种标记墨（例如：青色、品红色、黄色和黑色墨）来打印彩色图像的数字胶版打印引擎。在此采用液体调色剂形式的每种墨在相应的操作循环中依次被打印，在操作循环中，首先通过充电辊或其它适合的充电装置110对光电导鼓105（例如，由卷绕在圆柱体外表面的通常被称为光成像板（photo imaging plate，PIP）的光电导材料薄膜所形成）施加均匀的静电电荷。在鼓105已经被充分充电之后，光成像子系统113把光电导鼓105的所选择区域暴露于以用于要被打印的墨的期望打印图像的图案的光，从而消散被暴露于所述光的区域上的电荷。在放电区域显影（DAD）中，例如，鼓105上的经放电区域形成对应于要被打印的图像的静电图像。该静电图像被称为“潜在”图像，因为其尚未被显影成调色剂图像。然后使用显影器单元115（通常指的是将墨供给至抵靠鼓105转动的小辊的二元式墨显影器（BID））将液体调色剂的薄层施加至鼓105。针对每种墨存在相应的显影器单元115。

通过施加液体调色剂来使鼓105上的潜在图像显影，所述液体调色剂附着到在将潜在静电图像显影成调色剂图像的均匀层中的鼓105的放电区域。调色剂图像被从鼓105转印到被加热的中间转印辊120（‘橡皮布（blanket）’滚筒）并且然后从橡皮布滚筒120转印到打印介质140。打印介质140已在先前从右边（参照图1）进入打印系统100，并且在越过给送托盘125之后，已经被卷曲到被按压在橡皮布滚筒120上的压印滚筒（impression cylinder）130上。随着打印介质140穿过橡皮布滚筒120和‘压印’滚筒之间的夹口127，橡皮布滚筒120上的单一颜色墨图像到打印介质140的转印发生。橡皮布滚筒120具有弹性外层122，弹性外层122促进在产生于夹口127中的接触压力下将图像从橡皮布滚筒120转印到打印介质140。

随着光电导鼓105继续其转动，LED灯或其它适合的放电装置118把残留的电荷从鼓105去除，并且在用于显影另一图像或用于施加随后的调色剂颜色平面的准备中在清理站119处去除调色剂残余物（应理解，取决于鼓105的大小，鼓105的一个完整转动可以适应一个或多个调色剂颜色平面的转印）。

为了形成单一颜色图像（诸如黑白图像），打印介质140在压印滚筒130和橡皮布滚筒120之间的夹口127穿过一次完成期望图像。对于彩色图像，打印介质140被保持在压印滚筒130上并且当其穿过夹口127时与橡皮布滚筒120作出多次接触。在每次接触时可以在打印介质140上放置附加的颜色平面。

例如，为了生成四颜色图像，光成像子系统113在从第二BID单元115接收第二墨颜色的光电导鼓105上形成第二图案。如上面描述那样，该第二墨图案被转印到橡皮布滚筒120并且随着打印介质140继续与压印滚筒130一起转动而被压印到打印介质140上。这样继续直到具有全部四种颜色平面的期望的图像被形成在打印介质上为止。跟在期望的图像在打印介质140上完全形成之后，打印介质140可以离开机器或者被双面打印（duplexed）以在打印介质140的相对表面上创建第二图像。因为打印系统是数字的，所以操作员可以在任意时间并且在不进行手动再配置的情况下改变正被打印的图像。

打印引擎10被控制和处理子系统150所控制，控制和处理子系统150被操作地耦合至打印引擎并且典型地采取程序控制的处理器151的形式，并且相关联的计算机可读存储介质（存储器）152包括易失性和非易失性部分这两者。存储器152存储一组程序153，所述一组程序153用于使处理器151控制打印引擎100的操作并执行诸如初始颜色管理处理和输入图像数据160的半色调处理之类的处理以得出用于控制光成像子系统113的信号。存储器152还充当用于中间处理结果的暂时存储。应该领会的是，控制和处理子系统150可以采取诸如专用硬件（例如，ASIC或适合的经编程的现场可编程阵列）之类的其它形式。

接着将给出以下描述：关于数字胶版LEP打印引擎100可以如何被用于通过首先创建压纹模具作为被打印凸版图案并且然后使用该模具以执行压纹来实现上面提到的先前所提出的压纹处理。

为了创建压纹模具，打印引擎100通过在基底上相继地打印多个墨层来构建起被打印凸版图案。对于图1形式的数字胶版LEP打印引擎而言，其上构建有被打印凸版结构的基底可以方便地由通常覆盖压印滚筒130的压印层132形成。在正常打印操作中，该压印层132用来吸收和捕获多余的墨，从而使维护和图像质量问题最小化。例如，当发生纸张堵塞时，意图用于缺失的纸张的墨可能代替地被沉积在压印层132上。作为堵塞清除处理的部分，操作员可以在重新开始打印操作之前更换压印层132。打印引擎100的设计促进压印层132的快捷和方便的更换。结果，压印层132很好地适合于用作用于构建压纹模具的基底，因为其在模具的使用已完结之后相对地容易去除和更换。然而，应理解，形成压纹模具作为被打印凸版图案的处理不限制于使用用于正常打印的压印层，因为将其它形式的打印系统适配成提供在其上构建被打印凸版图案的基底一般是简单明了的。还应理解对于图1的打印引擎100而言，当被用作为用于构建压纹模具的基底时，压印层132的材料组成可能不同于压印层132当用于其吸收多余墨的正常功用时的组成。

在压印层132上构建起的被打印凸版图案的形式由通过控制和处理子系统150所接收的压纹设计数据170所确定。如在说明书和所附权利要求中使用的那样，术语“设计数据”指的是以任意适合的格式指定要通过压纹施加的设计的二维或三维形状并因而指定要被形成的压纹模具的形状的数据，其中仅指定2D形状，这是模具会在要被压纹的介质上作出的印记，如在介质的平面内所考虑的那样（在这种情况下，确定压纹的高度的模具高度例如，或是作为固定值或是作为取决于例如要被压纹的介质的厚度的值而被预设定到打印引擎中）。术语“设计数据”不仅涵盖如初始接收的设计数据，而且还涵盖该数据随后的形式的变换（例如，以下描述的“层数据”）以及修改的版本（特别是用以引入如以下将描述的通道）。

此外，如在说明书和所附权利要求中使用的那样，压纹模具的“高度”指的是以直角延伸到其上构建有模具的基底的平面的模具尺寸，而压纹模具的“长度”和“宽度”指的是在平行于基底的平面的正交方向上的模具尺寸，其中“长度”在打印引擎的处理方向上并且“宽度”横跨处理方向（对于图1的打印引擎而言，处理方向为鼓105、滚筒122、132的圆周方向和介质给送方向）。

在创建压纹模具之前，经数字胶版LEP打印引擎100的介质给送被暂时停止。然后发起模具创建程序180A，在图2A中描绘了该程序的主要步骤。在步骤181中接收压纹设计数据170之后，模具创建程序180A进入到步骤182，步骤182确定要被打印的墨层的数目和形式以便构建起与由设计数据170（可能取决于墨的、已知的或程序180A可访问的被打印墨层的厚度）所指定的压纹模具相对应的被打印凸版图案。在步骤182中所确定的墨层的数目和形式（下文中为‘层数据’）被暂时存储。在步骤183，从最下面的层开始，每次一层地访问层数据，并且层数据被用于控制在压印层132上打印对应的图像来累积并构建起三维凸版墨图像以用作为压纹模具。墨沉积处理如上面描述那样发生，其中静电图像被创建在光电导鼓105上并且鼓105接收来自BID单元115的墨以在光电导鼓105上形成墨图像。图像被转印到橡皮布滚筒120上的弹性层122的表面并且然后转印到压印层132。墨图像固化在压印层132上。重复该处理以沉积多个固化墨层并形成用作为压纹模具的被打印凸版图案。在一些实现方式中，所述处理可以在沉积一个或多个墨层之后暂停或者可以结合其中没有墨被沉积的空打印循环。

图3图示作为打印引擎100在模具创建程序180A的控制下的操作的结果而在压印层132上形成压纹模具，以及使用该模具对打印介质进行压纹。更具体地，图3A是具有开始被形成的若干个墨结构210、215的压印层132的横截面图。沉积附加的墨层以进一步构建起墨结构210、215。图3B是具有已完成的被打印凸版图案205的压印层132的横截面图。在本示例中，被打印凸版图案205可以由其中每一层在厚度上为近似0.5到1微米的多个墨层形成。所述结构可以包括数百层，其中每一层能够被单独地成型以创建期望的结构。在该示例中，第一结构210具有带有圆顶的矩形主体。该圆顶可以通过在矩形主体的顶部上沉积具有逐渐更小的墨面积的墨层来创建。在右边较高的结构215与第一结构210相比具有更多的层并且因此更高。较高的结构215具有通过沉积一系列两个明显不同形状的墨层而形成的阶梯形状。结构215的较低的部分由具有较大面积的墨层形成，并且结构215的较高的部分是通过沉积具有较小面积的墨层形成的。

用以形成结构210、215的墨可以是任意的颜色或可以根本没有颜色。墨被选择以使得其机械性质促进被打印凸版图案的形成。例如，可以针对墨的粘附特性或结构特性来选择墨。在一些实现中，不同的墨可以被用在结构的不同的层中。例如，粘附墨可以被用作为第一层以把结构牢固地接合至压印层。可以使用具有更多结构性质并且被设计成在压纹处理期间承受住重复挤压的墨来构建其它层。顶层可以被选择以使得其不粘至正被压纹的介质。

图3C示出已经被放置在墨结构210、216上的介质片230。被打印凸版图案的结构210、215被压印层132和压印滚筒130所支撑。利用弹性主体将介质片230压在被打印凸版图案205上。在本示例中，弹性主体是橡皮布滚筒120的层122，但是弹性主体可以由许多其它方式实现，包括顺应性板、辊或其它适合的装置。在其中橡皮布滚筒120和压印滚筒130的表面最接近地靠近的夹口127中，弹性层122能够在介质230上施加预定量的压力并且迫使介质230在构成被打印凸版图案205的墨结构210、215之上并进到墨结构210、215中（图3B）。这在介质（230）上创建出对应于下方被打印凸版图案205的经压纹的图像。图3D示出具有对应于被打印凸版图案205的经压纹形状/图像的介质230的部分。

应注意，通过压纹设计数据170呈现的设计（典型地，人可辨识设计）或是可以由被打印凸版图案直接地呈现并且因此被再现为介质在压纹之后的凸起区域，或是可以由被打印凸版图案的未凸起或较少凸起的区域来呈现并且因此被再现为介质在压纹之后的相对地凹陷的区域。因此，如在说明书和所附权利要求中使用的那样，术语“压纹”被宽泛地使用以包括形成在介质表面中的凸起区域和凹陷区域这两者。

图3C中示出的图只是如何执行压纹的说明性示例。根据用于特定任务的设计参数可以作出许多修改。例如，可以添加粘附层或材料以增加墨凸版图案对于压印层132的粘附。可以以许多种方式沉积该粘附材料。例如，打印机可以在沉积墨层之前在压印层上沉积粘附材料，可以在制造期间将粘附材料涂覆到压印层上，或者可以手动地将粘附材料沉积在压印层上。

图4总括地描绘用于在图1的LEP打印引擎100上实现如上面在图3A-3D中描述那样的数字压纹的说明性方法300。方法300包括在允许光电导鼓105继续转动的同时暂时地中止将介质给送到打印引擎100（方框305）。根据在打印引擎100处接收的压纹设计数据170，在光电导鼓105上显影用于形成压纹模具的第一层的第一墨层图像。该图像被转印至橡皮布滚筒120并且然后转印到压印层132上。如上面讨论的那样，压印层132被卷绕于压印滚筒130并且与压印滚筒130一起转动。依照所接收的设计数据，另外的墨层图像随后被显影并转印到压印层132，并且随着该处理继续而在压印层132上逐层地构建起压纹模具（方框310）。例如，打印机每秒可以将十个或更多个墨层转印到压印层。结果，创建包含数百层的压纹模具能够在数十秒内完成。LEP墨的性质允许在先前的层的顶部上沉积许多打印墨层。压纹模具的创建是例如在上面参照图2A描述的模具创建程序108A的控制下执行的。

在压纹模具被形成之后，打印介质140被再次给送到打印引擎100中并且被附着在压印滚筒130上的压纹模具之上（方框320）。可以使用多种介质。例如，已经使用了范围在60克每平方米到350克每平方米之内的基于纤维质的介质。还可以使用其它类型和重量的介质。随着每个介质片穿过夹口127，其被按压在压纹模具上（方框325）。如上面讨论那样，这通过将介质按压在构成压纹模具的墨结构之上或将其按压到墨结构中来对介质进行压纹。如果期望的话，可以同时将墨图像打印在介质上。

介质140可以被保持在压印滚筒上以用于许多次旋转。每当介质穿过夹口127，其被再次按压在被打印凸版图案之上。例如，在释放介质之前，压印滚筒130可以使介质转动通过夹口四次。这可以具有许多优点，包括更清晰的经压纹图像和用以在介质上打印具有四个颜色层的图像的机会。可以根据所给出的打印运转的特性来调整穿过夹口的次数。

可以控制橡皮布滚筒120和压印滚筒130的压力和温度以产生期望的经压纹图像。可以通过调整两个滚筒之间的距离和/或调整弹性层122的弹性/厚度来控制压力。可以通过控制进出滚筒的热流来调整滚筒和弹性层的温度。例如，可以使用辐照、对流或传导的热来增加温度。可以通过减少输入热流或增加冷却对流流动来降低温度。

如所指示的那样，打印引擎100还可以在其正执行压纹时将墨沉积在介质上。如上面关于图1描述的那样执行墨在介质上的沉积。墨可以被沉积在介质上的任意区之上，包括具有压纹的区域和不具有压纹的区域。在期望的经压纹特征和墨沉积已经发生之后将经压纹的介质从压印滚筒130去除。

然后通过将下一个介质片给送到打印引擎100中（方框320）、将介质按压到凸版图像中（方框325）以及去除介质（方框330）来重复该处理。处理继续直到压纹运转完成为止。例如，压纹模具可以被用于范围在从单片介质到数百或数千片介质之内的压纹运转。测试已经示出单个压纹模具足够打印至少600个介质片。如果压纹模具变为被破损或用坏，则介质打印/压纹处理可以被即刻停止而打印引擎在压纹模具上沉积附加的层以校正压纹模具。替换地，可以更换压印层132并且可以重新构建压纹模具。在打印完成之后，更换压印层132并且打印照常继续下一个打印任务（方框335）。

图3中图示的总体的压纹方法300可以在控制打印引擎100的压纹程序190的控制下执行（典型地以与操作员交互的方式，所述操作员被分派任务以执行某些操作并且在每个这样的操作完成时给程序180A提供适当的输入）。

使用被创建在LEP打印机上的被打印凸版图案来进行压纹的描述只是说明性的示例。可以使用许多其它的打印方法和系统来创建作为被打印凸版图案的压纹模具并且使用这样的模具以对介质进行压纹。

例如，压纹模具可以被离线创建（如在说明书和所附权利要求中使用的术语“离线”指的是独立于实际对介质进行压纹的压纹系统来进行操作的系统、打印机或处理）。因此，在一个示例中，使用沉积UV固化聚合物墨或可热固化的墨的离线喷墨打印机而在基底上形成压纹模具。与由LEP打印处理所沉积的墨层相比，由UV固化聚合物墨所创建的墨层可以显著地更厚。结果，更少的墨层就可以形成想要的压纹模具。基底可以由包括膜、塑料、KAPTON或其它材料的多种材料中的任何材料形成。在压纹模具已经被离线地形成之后，其被转印到压纹系统（例如，转印到图1的打印引擎100的压印滚筒130）。为了恰当地对准压纹模具，可以在压纹系统的压印滚筒的压印层上打印（多个）对准图像。可以以许多方式将压纹模具粘着到压印滚筒，包括粘附、真空抽吸、静电力、夹紧（clamping）或其它技术。

在创建压纹模具作为被打印凸版图案并且然后使用模具来对介质进行压纹的另一示例方法中，压纹模具可以被创建在与被用于打印并压纹介质的系统相同的系统上，但是通过与被用于打印介质的打印引擎不同的打印引擎来创建。例如，在线打印机可以被用于将被打印凸版图案直接创建在LEP打印系统的压印滚筒的压印层上。在线打印机可以使用多种技术将被打印凸版图案沉积在压印层上。例如，在线打印机可以是将UV可固化墨沉积到压印层上的喷墨式。在线打印机可以包括喷墨打印头和UV固化站。打印头可以被配置成仅沉积一种颜色的UV墨或者其可以被配置成打印全调色板的UV墨。在一个示例中，在线打印机可以将无色墨打印到压印层上。

已经发现对于一般地依照上面描述的示例方法（并且因此典型地为数百微米厚）创建为被打印凸版图案的压纹模具而言，已完成的被打印凸版图案的尺寸的不可避免的改变倾向于减少被打印凸版图案和其承载基底之间的粘附。被打印凸版图案的尺寸的这些改变被认为由各因素的组合所导致的，所述因素包括构成被打印凸版图案的墨的干化、以及一旦墨沉积已停止的被打印凸版图案的冷却（对于LEP打印引擎而言，橡皮布滚筒上的墨的温度在其沉积到形成其上构建有被打印凸版图案的基底的压印层上之前为大约100oC，而已完成的被打印凸版图案将更加接近室温）。

在某些条件下，被打印凸版图案到其基底的粘附力的降低可能导致被打印凸版图案在没有任何外力的情况下从基底剥离。发生这样的自主剥离的可能性随着被打印凸版图案的尺寸而增加（在平行于基底的平面以及沿着高度这两者的方向上）。因此，例如，发现了对于大多数实际有用的压纹高度而言，具有大于10到20mm的长度或宽度的被打印凸版图案的区域倾于自主剥离。对于所声称的压纹高度而言，发现甚至更小的区域倾于剥离。

为了缓解上面描述的被打印凸版图案从其支撑基底自主地剥离的不期望的倾向，本发明的示例在接收压纹设计数据之后对其进行修改，以将一个或多个通道引入到要被构建的被打印凸版图案中，所述一个或多个通道沿着深度方向延伸通过被打印凸版图案的多个墨层并用来对打印凸版图案进行部分或完全分割。如在此所使用的那样，“沿着深度方向”指的是与压纹模具的高度方向相反的方向。

已经发现，分割被打印凸版图案的至少较大区域减少被打印凸版图案自主地从其支撑基底剥离的倾向。

应该领会的是，被引入以分割被打印凸版结构的通道其自身表示在被沉积以构建起被打印凸版结构的墨层中的经对准的延长孔。

如在说明书和所附权利要求中使用的那样，关于将一个或更多个通道引入到被打印凸版图案中的效果的术语“完全分割”指的是将被打印凸版图案分离成不由任何墨层连接的隔离区；相反，术语“部分分割”指的是其中一个或多个通道没有充分延伸以完全将被打印凸版图案的区彼此隔离的情形（因为或是通道（或通道中的至少一个）仅沿着深度方向延伸通过墨层中的部分以使得至少通道长度的底部和/或顶部被墨层跨过、或是并未延伸直接穿过被打印凸版图案而是终止于达不到被打印凸版图案的边缘（以其他方式会达到该边缘））。其中“分割”（动词）、“分割”以及相关的词语在此被不受限地使用，它们应被理解为涵盖部分和完全分割这两者。

尽管有可能不是如在减少被打印凸版图案自主地剥离的倾向上那样有效，部分分割与相对应的完全分割相比一般将对被打印凸版图案的稳定性具有更小的影响。

现在将描述图5中描绘的简单压纹设计的示例性完全和部分分割。图5A和5B分别示出要通过压纹而施加至打印介质的设计500的俯视图和侧视图（为了清楚，在图5和随后的图中放大地示出该设计定义的压纹高度的尺寸）。如可以看到的那样，设计500的一般形式包括在方形基座顶上有中心圆柱。图6在横截面中示出通过在基底520上叠加地打印多个墨层以构建起被打印凸版图案510而对设计500作出的压纹模具510；图6的横截面是参照图5A所示的设计的俯视图在虚线A-A上取得的。如可在图6中看到那样，对应于设计的方形基座部分的被打印凸版图案510的部分由被打印的墨层530形成，并且对应于设计的中心圆柱部分的被打印凸版图案510的部分由被打印的墨层540形成。应领会的是，实际上构成层523、540的墨层的每一个在深度上与所描绘的相比相对更小得多（并且结果，墨层的数目将通常与所示出的相比更多得多）。在图6和随后的图中，当以正视图方式查看被打印凸版图案时，甚至当所关注的视图是横截面视图时，一般地由实的水平线来描绘墨层的层化（在后者的情况下，利用如图6中的斜阴影线示出被分段的层）。

图7和图8描绘通过引入两个正交通道610、620而完全分割被打印凸版图案510，两个正交通道610、620延伸被打印凸版图案的整个深度（即，通过所有墨层）并且不中断直接穿过被打印凸版图案的整个长度/宽度。图7是被打印凸版图案510的俯视图并且图8是在图7的线X-X上通过后者的横截面。如可以看到的那样，通道610、620用来将被打印凸版图案510分成不由任何墨层连接的四个隔离的区631、632、633和634。

图9和10描绘通过引入两个正交通道610A-E、620A-E通道而对被打印凸版图案510部分分割的五个示例，两个正交通道610A-E、620A-E没有充分的延伸以将被打印凸版图案的区彼此完全隔离，因为或是通道没有沿着深度方向延伸通过所有墨层，或是没有延伸直接穿过被打印凸版图案。图9A-E示出针对五个部分分割示例的每一个的被打印凸版图案510的相应俯视图，并且图10A-E分别示出在图9A-E的线X-X上取得的相对应的横截面。

在图9A和10A中描绘的第一个部分分割示例中，通道610A、620A不完全分割被打印凸版图案510，因为通道未向下延伸到最低的两个墨层525中。

在图9B和10B中描绘的第二个部分分割示例中，通道610B、620B不完全分割被打印凸版图案510，因为通道未向上延伸到被打印凸版图案的中心圆柱区中的最高的两个墨层535中；在该示例中，通道在它们的延伸的中间部分之上被封闭但是朝向每个端部开放。应当注意，以图9B、10B中描绘的方式执行部分分割依赖于如下事实：假如通道的宽度不过大（例如，不多于30微米），则可能在层的通道跨过部分不落入到通道中的情况下，在通道之上沉积墨层（诸如层535的下面的一层）。

图9C和10C中描绘的第三个部分分割示例是第一和第二个部分分割示例的组合；在该第三个示例中，通道610C、620C不完全分割被打印凸版图案510，因为通道既不向下延伸到最低的两个墨层525中也不向上延伸到最高的两个墨层535中。

在图9D和10D中描绘的第四个部分分割示例中，通道610D、620D延伸通过所有墨层但是不完全分割被打印凸版图案510，因为通道并未直接延伸到被打印凸版图案510的外侧边缘。

在图9E和10E中描绘的第五个部分分割示例中，通道610E、620E延伸通过所有墨层但是不完全分割被打印凸版图案510，因为每个通道被划分成在被打印凸版图案510的中心部分650并不结合的两个分段（在图9E中两者均被给出相同的附图标记）。

在已经被引入以分割形成压纹模具的被打印凸版图案的通道通过顶部被打印墨层开放的情况下，存在通道将在使用该模具进行压纹的介质中可见的可能性。然而，已经发现假如通道的宽度被保持为小于要被压纹的介质的厚度（并且典型地为介质厚度的一半），则在被压纹的介质中通道的存在一般是难以察觉的，或者仅较弱地可察觉。

修改所接收的压纹设计数据以将一个或多个通道引入到要被构建的被打印凸版图案中可以在将所接收的设计数据转换成定义要被打印的墨层图像的层数据之前、期间或之后执行。因此，图2B描绘类似于图2A所示但是被适配成在把设计数据转换成层数据的步骤182之前的步骤184期间修改所接收的设计数据以引入通道的模具创建程序180B。相比之下，图2C描绘类似于图2A所示但是被适配成在把设计数据转换成层数据的步骤182之后的步骤185期间修改所接收的设计数据以引入通道的模具创建程序180C（尽管在该示例中是指定每个墨层的层数据被修改，但是应领会层数据仅仅是设计数据的表达的一种形式）。每一层的层数据可以在其被用于控制墨层的创建之前被立即修改，而不是在发起沉积所有墨层的步骤183之前针对这些层的层数据执行步骤185。

用于分割由被打印凸版图案所形成的压纹模具的一个或多个通道的位置和尺寸取决于多个因素（‘输入参数’），因素包括：要被使用的打印处理、墨和基底；要被压纹的介质；以及要被构建的被打印凸版图案的形状和大小。基于这些输入参数以及关于何时一个或多个通道的引入是所期望的和各种通道布局和尺寸的有效性的经验数据和放置规则，能够确定要被引入的一个或多个通道的适合的位置和尺寸以（直接或者以另外的方式）识别要被分割的被打印凸版图案的区、一个或多个通道的布局、间隔和宽度、以及一个或多个通道开放通过哪些墨层。一个或多个通道的位置和尺寸的该确定能够在修改设计数据以引入一个或更多个通道的操作前面执行（例如，或是作为分别在图2B、2C中描绘的模具创建程序180B、180C的初始步骤，或者离线进行）；替换地，该确定能够作为设计数据修改操作本身的一部分来执行（例如分别作为程序180B、180C的设计数据修改步骤184、185的一部分）。

关于在确定要被引入到如所接收的设计数据所指定的特定压纹模具中的一个或多个通道的位置和尺寸当中所使用的经验数据和放置规则，这些数据和规则可以包括下面当中的一些或全部：

对于给定的打印处理、墨、基底和介质而言，设定出如下界限的被打印凸版图案的任意连续区的高度、长度和宽度的值之间的关系：超出该界限而在任意尺度上的增加使得引入一个或多个通道是所希望的。

在给出了要通过引入一个或多个通道来分割的被打印凸版图案的一个或多个区的尺寸的情况下，用于通道间隔的适合的值（但是不小于任何可能由于要被创建的被打印凸版图案的稳定性的原因而被指定的最小间隔值，参见下一项）。

在要引入多个平行的通道的情况下，用于最小通道间隔与要被创建的压纹模具的最大高度的比率S的适合的值：

该通道间隔的下限是要避免对用于形成要被创建的压纹模具的被打印凸版图案的稳定性有不利影响的通道。典型地，S将具有范围在2到5之内的值。

用于最大通道宽度与介质厚度的比率W的适合的值，以避免在经压纹的介质中存在视觉上可察觉的通道：

典型的，W将具有范围在0.3到1之内的值，例如，0.5（最大通道宽度是介质厚度的一半）。应领会对于使用W的值而被动态地设定的最大通道宽度而言，对使用正被创建的压纹模具而被压纹的介质的厚度的指示需要作为控制和数据处理子系统150的输入而被接收。

不使通道沿着靠近于被打印凸版图案的边缘延伸（因为这可能使该边缘不稳定）的意愿。

用于最佳通道形成的通道方向—因为由相继沉积的墨层所构建的被打印凸版图案中的通道的物理划界取决于形成在墨层中的延长孔为定义通道而排列得有多好，在没有其它考虑的情况下，更好的是形成通道以使得其横越最大对准精度的方向延伸，由此确保尽可能准确地形成通道侧壁。

即使可以将若干个输入参数（特别是，打印处理、墨、基底）看作是固定的，或者至少对于许多次压纹运转而言是恒定的，如果每次从上面提到的所接收的设计数据和未加工的经验数据和放置规则开始作出完整的确定，则要被引入到被打印凸版图案中的一个或多个通道的位置和尺寸的确定可能变得相当繁复。因此，在一些示例中，预定的通道布局（在此被称为“通道掩模（channel mask）”）被用于分割所有压纹设计，不过通道掩模的某些参数（诸如通道间隔和通道宽度）可能仍然是取决于前述的输入参数而作出的。此外，若干个通道掩模可以是可供使用的，所选择的特定的通道掩模取决于前述输入参数。

在使用通道掩模执行分割的示例中，对通道掩模进行指定的在此为“通道掩模数据”的数据（具有所确定的通道掩模的任意可变参数的值）与指定要被构建的被打印凸版图案的压纹设计数据组合，以修改设计数据并从而把与通道掩模相匹配的通道引入到被打印凸版图案中。

图11A-F示出六个示例性通道掩模；在图11中通道的深度方向与附图页的平面成直角。

图11A描绘通道掩模701，其中平行的、均匀间隔的通道801在打印引擎的处理方向P上延伸。

图11B描绘通道掩模702，其中平行的、均匀间隔的通道802与打印引擎的处理方向P成直角地延伸。

图11C描绘通道掩模703，其中两组平行的、均匀间隔的通道803彼此成直角地延伸以形成栅格图案。

图11D描绘通道掩模704，其中增加的半径的圆形通道804被同心地布置。

图11E描绘通道掩模705，其中平行的、均匀间隔的通道805在打印引擎的处理方向P上延伸但是交替地终止于达不到掩模的相对边缘。

图11F描绘通道掩模706，其中具有固定范围并以不同角度延伸的笔直通道804被伪随机地布置成确保在相邻通道之间不存在大的间隙。

具有与图11中描绘的这些不同的通道布置的通道掩模当然是可能的。

为了简单，通道掩模的通道被取为沿着深度方向延伸通过所有墨层；然而还可能指定掩模中的通道的一些或全部沿着深度方向只延伸通过部分墨层（例如，通过除了最低的n层以外的所有层，其中n被指定为整数）。

现在将描述基于具有增加的复杂性的示例的若干个示例通道掩模；在所有这些示例中，将假设通道的宽度或是在数值上是固定的或是取决于要被压纹的介质的厚度而被设定（例如，通道宽度可以被设定成介质厚度的一半—即，上面标出的比率W具有0.5的值）。同样，在所有下面的示例中遵从关于不使通道过于靠近要被构建的被打印凸版图案的边缘延伸的上述布置规则。

在基于第一通道掩模的示例中，预定的通道掩模（例如，图11A中所示的掩模701）被用于确定由压纹设计数据的每个新输入所指定的压纹模具（被打印凸版图案）的分割。在该示例中，通道掩模的参数（可能除了通道宽度之外）是固定的而不是取决于要被压纹的设计的细节而被设定；因此，通道间隔被固定在例如，等于能够由打印引擎构建的被打印凸版图案模具的最大高度的S倍的值（用于最大可构建高度的典型值是600微米，并且如已经标出的那样，S典型地具有在2-5的范围内的值）。此外，由通道掩模定义的通道被施加在由设计数据所定义的被打印凸版图案的所有区域之上，并且在后者的整个高度之上（即，通道开放通过所有墨层）。将领会在该示例中，确定通道的形式和放置以及修改压纹设计数据因此相对地简单明了。

在基于第二通道掩模的示例中，通过使得通道间隔取决于要被创建的压纹模具的最大高度来修改在基于第一通道掩模的示例中使用的方法；更具体地，对于上面描述的参数S的当前指定的值而言，通道间隔被设定为等于或大于要被创建的压纹模具的最大高度的S倍的值。

在基于第三通道掩模的示例中，通过使通道仅开放通过被用于构建用于形成压纹模具的被打印凸版图案的墨层中的一些来修改在基于第一或第二通道掩模的示例中所使用的方法。例如，每个通道可以开放通过通道的区中除了最顶部和最底部的一个或多个墨层以外的所有墨层。

在基于第四通道掩模的示例中，通过使用被施加至不同的相应墨层组的若干个不同的通道掩模来修改在基于第一、第二或第三通道掩模的示例中使用的方法；例如，通道掩模701可以被施加至特定设计的较低层，并且通道掩模702可以被施加至同一设计的较高层。

在基于第五通道掩模的示例中，通过将一个或多个通道掩模仅施加至要被构建的被打印凸版图案的所选区（这些区是具有超出相对应的阈值的一个或多个尺寸的那些区）来修改在基于第一、第二、第三或第四通道掩模的示例中使用的方法。因此，对于在图12中在平面中示出的示例性被打印凸版图案900来说，具有超出相对应的阈值的尺寸的仅有的区可能是示出在粗虚线界限901之内的区；在考虑了避免使通道过于靠近被打印凸版图案的边缘延伸的需要之后，把所选的通道掩模（诸如掩模706）施加至用十字阴影线示出的区域902。

将领会对于用于创建被一个或更多个通道所分割的压纹模具的上述方法和设备可能有许多变形。在先前已提出的描述仅用于图示并描述所描述的原理的示例。该描述并不意图穷举或者将这些原理限制于任何所公开的精确形式。

因此，在关于示例性模具创建程序180A-C（图2A-C）的变形中，替代在把第一墨层沉积在光电导鼓105上之前在步骤182中创建并存储用于所有层的层数据，可以依次地处置每一层，在步骤182中确定其层数据并且然后在步骤183中打印该层（在其刚确定的层被打印之时，步骤182被暂时中止）；这种情形下，其中通过修改层数据来执行用以引入通道的设计数据的修改（如在模具创建程序180C中那样），或是与相对应的层数据的确定整体地一起依次针对每一层执行修改，或是在相对应的层数据的初始确定之后并且在打印所关注的墨层之前依次针对每一层执行修改。

在另一变形中，替代由用于根据被打印的墨层来创建作为被打印凸版结构的压纹模具的打印系统来生成层数据，可以由独立数据处理装置根据初始压纹设计数据来生成层数据，并且然后将层数据供给至（例如，经计算机网络或者在便携的存储介质上）打印系统以供使用。在这种情况下，用以将通道引入被打印凸版结构的设计数据的修改也可以通过独立数据处理装置来作出，在此情况下，将在提供给打印系统的层数据中指定通道；替换地，用以将通道引入被打印凸版结构的设计数据的修改可以由打印系统的控制和处理子系统来作出，对于层数据所作的所述修改被供给至打印系统。将领会尽管设计数据可能仅仅是在便携的存储介质上从独立数据处理装置传递到打印系统，但是独立数据处理装置仍然被有效操作地耦合至打印系统的打印引擎。

在前面的描述中，初始压纹设计数据和要被施加的指定通道布局的数据将被通常地作为二进制电子数据提供并且由适合的数字数据处理装置所处理以通过修改后者来将通道引入到设计数据中。然而，可以以其它形式（例如以图形形式）提供初始压纹设计数据和通道数据；在该后者的情况下，特别地无论设计数据是否为2D呈现（如上面讨论那样），可以将被图形地呈现在通道数据中的通道照相地合并到设计数据中。所得到的被修改设计数据的图形表示可以随后被转换成适合用于要被用于创建与设计数据相对应的压纹模具的打印系统的格式（特别是数字数据格式）。

尽管在上面描述的示例中，通道已经被假定为是空的（即，除了周围的空气以外什么都不填充），但是替换地用介质来填充通道（以在被打印凸版图案的稳定性上进行辅助）是可能的，所述介质对通道壁提供支撑，但不粘附到被打印凸版图案的层并且在冷却时至少与墨层收缩得一样多从而其不会增加被打印凸版图案从基底剥离的倾向。该介质例如以与被用于构建被打印凸版图案的墨同样的方式被施加。

Claims (15)

1.一种创建压纹模具的方法，包括：

接收（181）设计数据（170），其指定要被压纹的设计；以及

依照设计数据，通过叠加地打印多个墨层（530，540）由此构建起被打印凸版图案（510）来形成压纹模具；

所述方法进一步包括在接收之后修改（184；185）设计数据以将一个或多个通道（610，620）引入到要被构建的被打印凸版图案中，所述一个或多个通道沿着深度方向延伸通过被打印凸版图案（510）的多个墨层并用来完全或部分地分割被打印凸版图案。

2.根据权利要求1所述的方法，其中通过修改（184；185）设计数据而引入的所述一个或多个通道仅被引入到被打印凸版图案（900）的至少在一个尺寸上超出阈值的区（902）中。

3.根据权利要求1所述的方法，其中通过修改（184；185）设计数据而引入的至少一个所述通道沿着深度方向延伸仅通过被打印凸版图案的墨层中的一些，以使得通道的底部和/或顶部在通道的长度方向上被墨层跨过。

4.根据权利要求1所述的方法，其中通过修改（184；185）设计数据而引入的至少一个所述通道（610A，620A；610B，620B；610C，620C）使被打印凸版图案（510）终止于达不到其以其他方式会达到的边缘。

5.根据权利要求1所述的方法，进一步包括接收指示要使用压纹模具而被压纹的介质的厚度的输入，修改（184；185）设计数据包括将所述一个或多个通道（610，620）的宽度设定为不大于所指示的要被压纹的介质的厚度的预定倍数W的值，其中W具有0.3到1的范围内的值。

6.根据权利要求1所述的方法，其中修改（184；185）设计数据把多个平行的通道（801-803）引入到要被构建的被打印凸版图案（510）中，通道的间隔至少等于要被构建的被打印凸版图案的最大高度的预定倍数S，其中S具有2到5的范围内的值。

7.根据权利要求1所述的方法，进一步包括把设计数据从其被接收的形式转换成（182）指定要被打印的每个墨层的层数据，对层数据执行用以引入一个或多个通道的设计数据的修改（184；185）。

8.根据权利要求1所述的方法，其中修改（184；185）设计数据以引入一个或多个通道通过对要被构建的被打印凸版图案（510）的一个或多个区的一些或所有墨层施加至少一个预定的通道布局（701-706）来执行。

9.根据权利要求8所述的方法，其中所述至少一个预定的通道布局（701-706）包括下面布局中的至少一个：

-平行于用于通过叠加地打印多个墨层来形成压纹模具的打印处理的处理方向（P）延伸的相等地间隔的通道（801）；

-横向于用于通过叠加地打印多个墨层来形成压纹模具的打印处理的处理方向（P）延伸的相等地间隔的通道（802）；

-两个正交的组的相等地间隔的通道（803）的栅格；

-不同直径的同心的圆形通道（804）。

10.根据权利要求8所述的方法，其中所述至少一个预定的通道布局（701-706）的至少一个参数取决于要被压纹的设计和/或要被压纹的介质和/或用于通过叠加地打印多个墨层来形成压纹模具的打印处理的一个或多个参数而被设定。

11.一种通过权利要求1的方法创建的压纹模具。

12.一种用于创建压纹模具的设备，包括：

数据处理装置（150），用于接收设计数据（170），其指定要被压纹的设计；以及

打印引擎（100），其可操作地耦合至所述数据处理装置并且被布置成依照设计数据，通过叠加地打印多个墨层（530，540）由此构建起被打印凸版图案（510）来形成压纹模具；

所述数据处理装置（150）被布置成在接收之后修改设计数据以将一个或多个通道（610，620）引入到要被构建的被打印凸版图案中，所述一个或多个通道沿着深度方向延伸通过被打印凸版图案（510）的多个墨层并用来完全或部分地分割被打印凸版图案。

13.根据权利要求12所述的设备，其中所述数据处理装置（150）被进一步布置成：

接收指示要使用压纹模具而被压纹的介质的厚度的输入；以及

在修改设计数据当中，将所述一个或多个通道（610，620）的宽度设定为不大于所指示的要被压纹的介质的厚度的预定倍数W的值，其中W具有0.3到1的范围内的值。

14.根据权利要求12所述的设备，其中所述数据处理装置（150）被布置成通过对要被构建的被打印凸版图案（510）的一个或多个区的一些或所有墨层施加至少一个预定的通道布局（701-706）来修改设计数据以引入一个或多个通道。

15.根据权利要求12所述的设备，其中所述数据处理装置（150）是由所述打印引擎（100）的控制和处理子系统所形成的。