CN105493487A - 用于在纤维网印刷中减小图像失真的系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明包括用于在纤维网印刷中减小图像失真的实施例。一些实施例被构造用于确定来自印刷机的墨的墨滴速度并且确定材料纤维网的纤维网行进速度，其中材料纤维网在印刷期间与折叠板接合，所述折叠板操纵材料纤维网的平面，使得纤维网宽度的突出部被有效地减小。一些实施例可被构造用于确定材料纤维网在与折叠板接合时的改变的纤维网几何形状、接收用于印刷在材料纤维网上的目标图像以及计算所述多个像素的像素位移。一些实施例可被构造用于产生利用来自目标图像的像素位移的改变的图像以及发送与用于印刷在材料纤维网上的改变的图像相关的数据。

Description

用于在纤维网印刷中减小图像失真的系统和方法

技术领域

本申请整体涉及用于在纤维网印刷中减小图像失真的系统和方法，并且具体地，涉及改变被发送到印刷机的图像数据以补偿材料纤维网的改变的平面中的变化。

背景技术

用于基于纤维网的产品的印刷常常沿纵向包括移动的材料纤维网，诸如纸材、塑料或类似的材料，并且随着纤维网在印刷机的范围内经过而在材料纤维网的表面上进行印刷。虽然此类机构可提供对小图像的足够的印刷，但目标图像常常超过印刷机所能够印刷的宽度。当发生这种情况时，制造商们常常需要设计和/或购买新的制造设备、添加另一台印刷机、替换当前的印刷机、以及/或者负担其他昂贵的花费。

发明内容

本申请包括用于在纤维网印刷中减小图像失真的实施例。一些实施例被构造用于确定印刷机的墨滴速度以及确定材料纤维网的纤维网行进速度，其中材料纤维网在印刷期间与折叠板接合，所述折叠板操纵材料纤维网的平面，使得纤维网宽度的突出部被有效地减小。一些实施例可被构造用于确定材料纤维网在与折叠板接合时的改变的纤维网几何形状、接收用于印刷在材料纤维网上的目标图像、以及计算所述多个像素的像素位移。一些实施例可被构造用于产生利用来自目标图像的像素位移的改变的图像、以及发送与用于印刷在材料纤维网上的改变的图像相关的数据。

本发明还包括系统的实施例。所述系统的一些实施例包括折叠板、印刷机和存储逻辑的计算装置，所述逻辑在由处理器执行时致使所述系统确定墨滴速度、纤维网行进速度和改变的纤维网几何形状；接收用于在印刷区域处印刷在移动的材料纤维网上的目标图像，其中目标图像包括像素；并且从墨滴速度、纤维网行进速度和改变的纤维网几何形状计算所述像素沿横向和纵向的像素位移，所述像素位移将在折叠板接收印刷区域时在印刷区域中精确地印刷目标图像。在一些实施例中，所述逻辑致使所述系统产生利用来自目标图像的像素位移的改变的图像，并且发送与改变的图像相关的数据至印刷机以用于印刷。

本申请也包括非暂态计算机可读介质的实施例。所述非暂态计算机可读介质的一些实施例包括逻辑，所述逻辑致使计算装置确定材料纤维网的纤维网行进速度，其中材料纤维网在印刷期间与折叠板接合，所述折叠板操纵材料纤维网的平面，使得纤维网宽度的突出部被有效地减小。所述逻辑也可致使计算装置确定材料纤维网在与折叠板接合时的改变的纤维网几何形状；接收用于印刷在材料纤维网上的目标图像；并且计算对目标图像的图像变化，所述图像变化将允许目标图像在折叠板处精确地印刷在材料纤维网上。在一些实施例中，所述逻辑致使计算装置产生包含来自目标图像的图像变化的改变的图像，其中改变的图像为目标图像的改变的型式，使得在从折叠板移除材料纤维网时所述印刷产生目标图像，并且发送与改变的图像相关的数据至印刷机以用于在材料纤维网上进行印刷。

附图说明

应当理解，前述一般说明和以下的详细说明均描述了各种实施例，并且旨在提供用于了解受权利要求书保护的主题的属性和特征的概述或框架。附图用来提供对所述各种实施例的进一步理解，并被并入本说明书中且构成本说明书的一部分。附图示出了本文所述的各种实施例，并且连同说明书一起用来解释受权利要求书保护的主题的原理和操作。

图1示出了根据本文所公开的实施例的用于在纤维网印刷中减小图像失真的纤维网印刷环境；

图2示出了根据本文所公开的实施例的材料纤维网、目标图像和印刷机宽度的俯视图；

图3示出了根据本文所公开的实施例的利用了折叠板的纤维网印刷装置；

图4示出了根据本文所公开的实施例的折叠板和材料纤维网的剖视图；

图5示出了根据本文所公开的实施例的利用了多个印刷机的双折叠板的剖视图；

图6示出了根据本文所公开的实施例的可用于在纤维网印刷中减小图像失真的用户界面；

图7示出了根据本文所公开的实施例的用于在纤维网印刷中减小图像失真的流程图；并且

图8示出了根据本文所公开的实施例的可用于在纤维网印刷中减小图像失真的用户计算装置。

具体实施方式

本文所公开的实施例包括用于在纤维网印刷中减小图像失真的系统和方法。具体地，当在材料纤维网上进行印刷时，本文所公开的实施例可用于克服印刷宽度的约束。如上所述，在其中图像具有大于印刷机的最大印刷宽度的宽度的情况中发生了许多印刷问题。因此，本文所公开的实施例可使用具有预先确定的形状的折叠板，该折叠板通过操纵移动的材料纤维网的平面以产生改变的几何形状来操纵材料纤维网使得起始纤维网宽度被有效地减小。材料纤维网可大致以平面形式横贯纤维网印刷装置，其中折叠板操纵材料纤维网，使得材料纤维网沿基本上垂直于材料纤维网的平面的方向(例如，垂直于纵向和横向两者)被带出纤维网平面外。因此印刷机可在折叠板处进行印刷，从而增大印刷机的有效印刷宽度。

虽然此类构型允许印刷机以大于在平坦表面上进行印刷时的宽度进行印刷，但可能发生失真，因为印刷机现在可能正在以不同于基本上垂直于材料纤维网的角度进行印刷。因此，本文所述的实施例可被构造成确定材料纤维网的特性、折叠板的特性，和/或其他特性，并且可随后可确定改变的图像，当在折叠板处进行印刷时改变的图像将产生目标图像。本文也公开了其他实施例。

现在参见附图，图1示出了根据本文所公开的实施例的用于减小图像失真的纤维网印刷环境。如图所示，网络100联接到用户计算装置102和纤维网印刷装置104。用户计算装置102可包括存储数据采集逻辑144a和印刷计算逻辑144b的存储器部件140。如下文所更详述，数据采集逻辑144a可致使用户计算装置102(在由处理器执行时)确定下述参数。这些参数可经由用户输入、传感器输入和/或经由其他机构来确定。另外，印刷计算逻辑144b可致使用户计算装置102执行一种或多种计算以用于确定在折叠板处进行印刷的改变的图像。

纤维网印刷装置104可包括沿纵向(用箭头表示)行进的材料纤维网106(也称作“移动的材料纤维网”)、以及印刷机108。印刷机108可包括任何类型的印刷机，诸如喷墨印刷机、激光印刷机等，只要印刷机108被构造用于和/或能够在材料纤维网106上进行印刷。印刷机108也可包括逻辑和/或可以其他方式被构造用于与用户计算装置102进行通信，诸如经由纤维网印刷装置104上的计算装置。无论机构如何，用户计算装置102可接收来自纤维网印刷装置104的信息以确定墨速度、纤维网速度、印刷精度和/或下述其他信息。

图2示出了根据本文所公开的实施例的材料纤维网106、目标图像202和印刷宽度204的俯视图。如图所示，可指示印刷机108在具有起始纤维网宽度206的移动的材料纤维网106上印刷目标图像202。然而，印刷机108可具有小于目标图像的宽度的印刷宽度204。因此，许多当前的解决方案一般不能够印刷目标图像202，因为印刷宽度204小于图像宽度。然而，本文所公开的实施例可利用折叠板来操纵移动的材料纤维网106的平面，使得起始纤维网宽度206的突出部被有效地减小以产生改变的几何形状。

图3示出了根据本文所公开的实施例的利用折叠板302的纤维网印刷装置104。如图所示，纤维网印刷装置104可包括印刷机108、折叠板302和至少一个视觉装置，诸如视觉装置304a,304b。材料纤维网106(示出于图1和2中)可放置在折叠板302上，该折叠板具有预先确定的形状并且在印刷机108进行印刷的区域中改变材料纤维网106的平面。通过改变材料纤维网106的平面，印刷宽度204被有效地增大并且/或者起始纤维网宽度206被有效地减小。如上所述，虽然减小起始纤维网宽度206允许印刷机108印刷更宽的图像，但目标图像202可能在印刷时失真，因为印刷机108现在正以不同于直接垂直于材料纤维网106的角度进行印刷。因此，可改变目标图像202使得所述改变的图像基本上匹配印刷机108在移动的材料纤维网106上印刷的目标图像202。

另外，一些实施例可被构造成使得视觉装置304a,304b确定已被印刷在移动的材料纤维网106上的改变的图像的精度。具体地，视觉装置304a,304b可被构造成捕获印刷的材料纤维网106的图像。作为视觉装置304a,304b的一部分的逻辑、作为纤维网印刷装置104的一部分的逻辑和/或作为用户计算装置102的一部分的逻辑可有利于比较目标图像和印刷的图像。如果确定移动的材料纤维网106上的印刷的图像基本上匹配目标图像202，则移动的材料纤维网106可继续印刷。如果确定所述改变的图像不基本上匹配目标图像202，则可告知用户并且/或者所述改变的图像可被再次改变以实现更精确的印刷。

图4示出了根据本文所公开的实施例的折叠板406和材料纤维网106的剖视图。如图所示，折叠板302可改变移动的材料纤维网106的平面以有效地减小起始纤维网宽度206。虽然折叠板302可限定几何形状的改变，但根据材料的类型和/或移动的材料纤维网106的其他特性(诸如厚度、弹性、顺应性等)，材料纤维网106可能不完全形成由折叠板302限定的形状。因此，当作出计算以改变目标图像时，印刷的图像可能不符合预先确定的精度阈值。虽然参照图6所述的输入和计算可校正该缺陷，但可在观察了印刷的图像之后作出附加改变以实现目标图像202。如果作出了此类改变，则用户计算装置102可存储与新的改变相关的数据以在将来更精确地计算图像改变。

应当指出的是，虽然可利用三角形折叠板，但这只是一个示例。可使用其他形状，诸如圆形、弯曲形、逆反形等。另外，折叠板还可只是致使材料纤维网106相对于印刷机108倾斜(或者印刷机108相对于材料纤维网106倾斜)。另外，虽然印刷机108被示出具有完全驻留在折叠板上的印刷宽度204，但这也只是一个示例。在一些实施例中，印刷宽度204(并因此印刷的图像)可延伸超过折叠板406。

图5示出了根据本文所公开的实施例的利用多个印刷机108的双折叠板506的剖视图。如图所示，虽然图4的实施例利用了三角形折叠板，但图5的实施例利用了具有多三角形构型的双折叠板506。另外，一个或多个印刷机108可被用于在移动的材料纤维网106上进行印刷。根据是否利用了一个或多个印刷机108，可对目标图像202作出不同的改变。

图6示出了根据本文所公开的实施例的可用于在纤维网印刷中减小图像失真的用户界面630。如上所述，通过利用折叠板，移动的材料纤维网106的起始宽度可被有效地减小。然而，由于印刷机108不再在平坦平面上进行印刷，因此可作出对目标图像202的改变以实现期望的印刷结果。因此，用户界面630可接收用户输入，并且利用输入数据来计算要对目标图像202作出的改变。这些改变可基于纤维网特性、印刷机特性、和墨特性、和/或其他特性。例如，纤维网特性可包括纤维网速度、顺应性、所用的材料、吸收性、折叠板形状等。印刷机特性可包括喷墨频率、印刷头距离、印刷机类型等。墨特性可包括墨的类型、粘度、墨速度等。基于这些特性，可计算改变以实现印刷在材料纤维网106上的目标图像202。

具体地，用户界面630可包括过程参数部分632、起始图像参数部分636和改变的图像参数部分638。过程参数可包括纤维网速度、墨速度、纤维网改变、纤维网节线长度和最大印刷的宽度。纤维网速度是指材料纤维网在印刷过程中行进的速度。墨速度是指墨从印刷头行进至材料纤维网106的速度。纤维网改变参数是指折叠板302所产生的对材料纤维网106的改变。如果利用来自图3的折叠板302，则纤维网改变参数可被限定为折叠板302相对于垂线的角度。如果折叠板302为倒圆形、抛物线形或其他形状，则可将公式和/或值用于纤维网改变参数。纤维网节线长度可指材料纤维网在按每单位量的产品移动时的长度(沿纵向)。最大印刷的宽度可指将被印刷的图像的宽度。也包括了确定参数选项634。具体地，虽然用户可输入上述过程参数，但一些实施例可被构造成自动地确定这些参数中的一者或多者。例如，纤维网印刷装置104可确定并传送过程参数给用户计算装置102。过程参数可存储在纤维网印刷装置104的存储器部件中，并且/或者纤维网印刷装置104可包括一个或多个传感器以确定这些参数。因此，响应于对确定参数选项634的选择，用户计算装置102可确定这些参数。

另外，起始图像参数部分636可包括供用户确定和/或上载起始图像(目标图像)的选项。可从起始图像确定图像宽度、图像长度和图像分辩率(并且/或者由用户输入)。纵向(MD)校正因子可由用户输入并且/或者由用户计算装置102确定。相似地，可输入和/或确定横向(CD)校正因子。纵向校正因子可补偿材料纤维网106中的变化或影响沿纵向的印刷的其他参数。横向校正因子可补偿沿横向(垂直于纵向)发生的变化。

改变的图像参数部分638可包括图像宽度字段和图像长度字段。图像宽度和图像长度可基于上述其他参数来确定，并且表示将被发送给印刷机108的图像的尺寸。基于折叠板302对材料纤维网106的影响，通过印刷改变的图像，将产生目标图像202。因此，用户界面630也包括生成选项640。响应于对生成选项640的选择，可生成改变的图像。通过确定变形因子(包括纵向变形因子和/或横向变形因子)来生成改变的图像，这包括将基于折叠板302的影响而按像素逐个地计算偏移。具体地，可确定目标图像202中的第一数目的像素。可从该信息计算改变的图像中的第二数目的像素。基于图像上的位置和折叠板302上的位置，每个像素在目标图像202和改变的图像之间可具有不同的偏移。在一些实施例中，对于像素的至少一部分，偏移可为相同或类似的。

还应当理解，用户计算装置102也可检测纤维网行进速度中的速度变化。然后用户计算装置102可向用户警示所述变化，并且/或者重新计算变形因子(包括纵向变形因子和/或横向变形因子)以基于新的纤维网行进速度进一步改变所述改变的图像。相似地，用户计算装置102可接收与材料纤维网106、印刷机108、和/或墨的其他变化相关的信息，并且进一步改变所述改变的图像，使得产生目标图像202

图7示出了根据本文所公开的实施例的用于在纤维网印刷中减小图像失真的流程图。如框750所示，可确定来自印刷机108的墨的墨滴速度，其中印刷机108具有印刷宽度204。在框752中，可确定材料纤维网106的纤维网行进速度，其中材料纤维网106具有大于印刷宽度204的纤维网宽度，并且其中材料纤维网106在印刷期间与折叠板302接合，所述折叠板操纵材料纤维网106的平面，使得纤维网宽度的突出部被有效地减小。在框754中，可在与折叠板302接合时确定材料纤维网106的改变的纤维网几何形状，其中改变的纤维网几何形状表示折叠板302操纵材料纤维网106的量。在框756中，可接收用于印刷在材料纤维网106上的目标图像202，其中目标图像202包括多个像素。在框758中，可从墨滴速度、纤维网的纤维网行进速度和所述改变的纤维网几何形状作出关于多个像素的像素位移的计算，所述像素位移将在折叠板302处在材料纤维网106上精确地印刷目标图像202。在框760中，可产生利用来自目标图像202的像素位移的改变的图像，其中改变的图像为目标图像202的改变的型式，使得印刷机108产生目标图像202。在框762中，可发送与改变的图像相关的数据以用于在材料纤维网106上进行印刷。

图8示出了根据本文所公开的实施例的可用于在纤维网印刷中减小图像失真的用户计算装置102。在例示的实施例中，用户计算装置102包括处理器830、输入/输出硬件832、网络接口硬件834、数据存储部件836(其存储装置数据838a和图像数据838b)和存储器部件140。存储器部件140包括硬件，并可被配置为易失性存储器和/或非易失性存储器，并因此可包括随机存取存储器(包括SRAM、DRAM、和/或其他类型的RAM)、闪存存储器、寄存器、光盘(CD)、数字通用盘(DVD)和/或其他类型的非暂态计算机可读介质。根据具体实施例，非暂态计算机可读介质可驻留在用户计算装置102的内部和/或驻留在用户计算装置102的外部。

另外，存储器部件140还可被构造成存储操作逻辑842、数据采集逻辑144a和印刷计算逻辑144b，它们可各自被实施为例如计算机程序、固件和/或硬件。图8中也包括本地通信接口846，并且其可被实现为总线或其他接口以有利于在用户计算装置102的部件之间进行通信。

处理器830可包括任何硬件处理部件，该硬件处理部件为可操作地接收并执行指令(诸如来自数据存储部件836和/或存储器部件140的指令)。输入/输出硬件832可包括监视器、键盘、鼠标、打印机、照相机、麦克风、扬声器和/或其他装置并且/或者被构造成与监视器、键盘、鼠标、打印机、照相机、麦克风、扬声器和/或其他装置进行交互，以用于接收、发送和/或呈现数据。网络接口硬件834可包括并且/或者被构造用于与任何有线或无线联网硬件进行通信，包括卫星、天线、调制解调器、LAN端口、无线保真(Wi-Fi)卡、WiMax卡、移动通信硬件和/或其他用于与其他网络和/或装置通信的硬件。通过该连接，可有利于在用户计算装置102和其他计算装置之间进行通信。

相似地，应当理解，数据存储部件836可邻近和/或远离用户计算装置102驻留，并且可被构造成存储一个或多个数据片以由用户计算装置102和/或其他部件进行存取。在一些实施例中，数据存储部件836可远离用户计算装置102定位，并因此可经由网络100访问。然而，在一些实施例中，数据存储部件836可仅为外围装置，但位于用户计算装置102的外部。

存储器部件140中包括操作逻辑842、数据采集逻辑144a和印刷计算逻辑144b。操作逻辑842可包括操作系统和/或用于管理用户计算装置102的部件的其他软件。相似地，数据采集逻辑144a可被构造成致使用户计算装置102确定与材料纤维网106、印刷机108和/或墨(诸如图6所述的那些)相关的一个或多个参数。印刷计算逻辑144b可致使用户计算装置102计算对目标图像的改变以在折叠板302处精确地印刷在材料纤维网106上。

应当理解，图8所示的部件仅是示例性的，并且不旨在限制本公开的范围。虽然图8中的部件被示出为驻留在用户计算装置102的内部，但这只是一个示例而已。在一些实施例中，这些部件中的一者或多者可驻留在用户计算装置102的外部。

应当了解，本文所公开的量纲和值不旨在严格限于所引用的精确值。相反，除非另外指明，否则每个这样的量纲旨在表示所述值以及围绕该值功能上等同的范围。例如，公开为“40mm”的量纲旨在表示“约40mm”。

除非明确排除或限制，将本文引用的每篇文献，包括任何交叉引用或相关专利或专利申请，全文以引用方式并入本文。任何文献的引用不是对其作为本文所公开的或受权利要求书保护的任何发明的现有技术，或其单独地或与任何其他参考文献的任何组合，或者参考、提出、建议或公开任何此类发明的认可。此外，如果此文献中术语的任何含义或定义与以引用方式并入本文的文献中相同术语的任何含义或定义相冲突，将以此文献中赋予该术语的含义或定义为准。

虽然已经举例说明和描述了本发明的具体实施例，但是对于本领域技术人员来说显而易见的是，在不背离本发明实质和范围的情况下可以做出多个其他改变和变型。因此，本文旨在在所附权利要求中涵盖属于本发明范围内的所有此类改变和修改。

Claims (9)

1.一种用于在纤维网印刷中减小图像失真的系统，包括：

具有预先确定的形状的折叠板，所述折叠板限定改变的纤维网几何形状并接收具有起始纤维网宽度的移动的材料纤维网，使得当所述折叠板接收所述移动的材料纤维网的印刷区域时，所述移动的材料纤维网的平面被操纵，使得所述起始纤维网宽度的突出部被有效地减小以产生改变的几何形状，其中所述移动的材料纤维网以纤维网行进速度沿纵向移动，并且其中在移动的材料纤维网的所述印刷区域经过所述折叠板之后，所述起始纤维网宽度被复原；

印刷机，所述印刷机在所述印刷区域处在所述移动的材料纤维网上进行印刷，其中所述折叠板通过将墨滴以墨滴速度分配到所述移动的材料纤维网上来接收所述印刷区域，其中所述印刷机以小于所述改变的几何形状的宽度的印刷宽度进行印刷；和

计算装置，所述计算装置包括处理器和存储器部件，其中所述存储器部件存储逻辑，所述逻辑在由所述处理器执行时致使所述系统执行至少以下操作：

确定所述墨滴速度、所述纤维网行进速度和所述改变的纤维网几何形状；

接收目标图像，所述目标图像用于在所述印刷区域处在所述移动的材料纤维网上进行印刷，其中所述目标图像包括像素；

从所述墨滴速度、所述纤维网行进速度和所述改变的纤维网几何形状来计算所述像素沿横向的像素位移，所述像素位移将在所述折叠板接收所述印刷区域时在所述印刷区域中精确地印刷所述目标图像；

产生改变的图像，所述改变的图像利用来自所述目标图像的所述像素位移；以及

将与所述改变的图像相关的数据发送到用于印刷的所述印刷机。

2.根据权利要求1所述的系统，其中计算所述像素位移还利用以下中的至少一者：所述墨的特性、所述移动的材料纤维网的特性和所述印刷机的特性。

3.根据前述权利要求中任一项所述的系统，还包括捕获所述改变的图像的视觉装置，其中所述逻辑还致使所述系统执行至少以下操作：

在所述印刷区域处的所述移动的材料纤维网从所述折叠板移动之后，确定所述移动的材料纤维网上的所述改变的图像是否基本上匹配所述目标图像；以及

响应于确定所述移动的材料纤维网上的所述改变的图像基本上不匹配所述目标图像，重新计算所述像素位移。

4.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中所述逻辑还致使所述系统执行至少以下操作：

检测所述纤维网行进速度中的速度变化；以及

基于所述速度变化进一步改变所述改变的图像。

5.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中所述逻辑还致使所述系统利用变形因子来计算所述像素位移。

6.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中所述像素位移另外还沿所述纵向发生，其中所述纵向基本上垂直于所述横向。

7.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中所述逻辑还致使所述系统执行至少以下操作：

确定所述目标图像中的第一数目的像素；以及

计算所述改变的图像中的第二数目的像素。

8.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中所述目标图像包括大于所述印刷宽度的图像宽度。

9.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中所述系统使用非暂态计算机可读介质用于在纤维网印刷中减小图像失真，所述非暂态计算机可读介质存储逻辑，所述逻辑在由处理器执行时致使计算装置执行操作。