CN115190843B - 用于套准和打印柔性幅材的系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种打印系统，包括被适配用于沿处理方向运输柔性幅材的运输设备以及沿处理方向彼此偏移的第一和第二独立可控喷墨成像器单元。第一成像器单元和第二成像器单元中的每个均包括可操作以在幅材的第一部分上打印的第一部分和可操作以在幅材的第二部分上打印的第二部分，其中，第一成像器单元和第二成像器单元的第一部分和第二部分中的每个沿处理方向和侧向方向均是固定的。

Description

用于套准和打印柔性幅材的系统和方法

相关申请的交叉参考

本申请要求于2020年3月12日提交的名称为“用于套准和打印柔性幅材的系统和方法”的序列号为62/988,474的美国临时专利申请的优先权，其全部内容以引用方式并入本文。

技术领域

本主题涉及幅材套准系统和方法，并且更具体地涉及用于套准正在打印的柔性幅材的系统和方法。

背景技术

高速打印系统已被开发用于在基材上进行打印，例如可收缩聚合物薄膜幅材。这种材料通常表现出弹性和塑性特性两者，这些特性取决于一种或多种施加的影响，诸如力、热、化学物质、电磁辐射等。在系统设计过程期间必须仔细考虑这些特性，因为这对于以下可能是必要的：1.）控制成像期间的材料收缩，以便生成的成像薄膜随后可用于收缩包装过程，以及2.）通过最小化由于基材的弹性变形能力导致的系统部件之间的动态相互作用来避免系统控制问题。此类考虑也会影响套准打印内容的过程，从而准确地再现内容。

具体来说，柔性幅材可被单面打印（即在一侧上）或被双面打印（即两侧）。在任一情况下，单独打印的图像，即使是由单个打印单元（例如，多色成像器单元）打印，也必须彼此精确套准，以最小化套准不良误差，诸如色彩偏移、龟纹、不期望的网点增益效应，或类似情况。

上述讨论仅提供一般背景信息，并非旨在用于帮助确定要求保护的主题的范围。

发明内容

根据一个方面，打印系统包括运输设备以及沿处理方向彼此偏移的第一和第二独立可控喷墨成像器单元，该运输设备被适配用于沿处理方向运输柔性幅材。第一成像器单元和第二成像器单元中的每个都包括可被操作以在幅材的第一部分上打印的第一部分和可被操作以在幅材的第二部分上打印的第二部分，其中，第一和第二成像器单元的第一部分和第二部分中的每个沿处理方向和侧向方向都是固定的。位置编码器被适配用于产生表示幅材位置的信号，并且至少一个图像传感器被适配用于检测幅材上的打印。控制系统响应于位置编码器和图像传感器并且被适配用于：将由第一成像器单元的第一部分打印的第一内容与由第二成像器单元的第一部分打印的内容套准，将由第一成像器单元的第二部分打印的内容与由第二成像器单元的第二部分打印的内容套准，独立地控制第一成像器单元的第一部分和第二部分，并且独立地控制第二成像器单元的第一部分和第二部分。

根据另一方面，双面打印系统包括运输设备，该运输设备被适配用于：在幅材的第一侧上的第一次打印（first printing pass）期间在第一侧向位置处沿处理方向运输柔性幅材，翻转柔性幅材，并且在幅材的第二侧上的第二次打印期间在从第一侧向位置偏移的第二侧向位置处沿处理方向运输柔性幅材。第一和第二独立可控喷墨成像器单元沿处理方向彼此偏移，其中，第一和第二成像器单元中的每个都包括可被操作以在第一次打印期间在幅材的第一侧上打印的第一部分和可被操作以在第二次期间在幅材的第二侧上打印的第二部分，其中，第一和第二成像器单元的第一部分和第二部分中的每个沿处理方向和侧向方向都是固定的。位置编码器被适配用于产生表示幅材位置的信号，并且至少一个图像传感器被适配用于检测幅材上的打印。控制系统响应于位置编码器和图像传感器并且被适配用于：将由第一成像器单元的第一部分打印的第一内容与由第二成像器单元的第一部分打印的内容套准，将由第一成像器单元的第二部分打印的内容与由第二成像器单元的第二部分打印的内容套准，独立地控制第一成像器单元的第一部分和第二部分，并且独立地控制第二成像器单元的第一部分和第二部分。

根据又一方面，打印聚合热收缩材料幅材的方法包括以下步骤：沿处理方向运输柔性幅材并提供沿处理方向彼此偏移的的第一和第二独立可控喷墨成像器单元。第一成像器单元和第二成像器单元中的每个都包括可被操作以在幅材的第一部分上打印的第一部分和可被操作以在幅材的第二部分上打印的第二部分，其中，第一和第二成像器单元的第一部分和第二部分中的每个沿处理方向和侧向方向都是固定的。该方法还包括以下步骤：产生表示幅材位置的信号，检测幅材上的打印，以及响应于产生步骤和检测步骤，将由第一成像器单元的第一部分打印的第一内容与由第二成像器单元的第一部分打印的内容套准，将由第一成像器单元的第二部分打印的内容与由第二成像器单元的第二部分打印的内容套准，独立地控制第一成像器单元的第一部分和第二部分，以及独立地控制第二成像器单元的第一部分和第二部分。

根据又一方面，双面打印的方法包括以下步骤：在幅材的第一侧上的第一次打印期间，在第一侧向位置处沿处理方向运输柔性幅材，翻转柔性幅材，在幅材的第二侧上的第二次打印期间，在从第一侧向位置偏移的第二侧向位置处沿处理方向运输柔性幅材。该方法还包括以下步骤：提供沿处理方向彼此偏移的第一和第二独立可控喷墨成像器单元，其中，第一成像器单元和第二成像器单元中的每个都包括可被操作以在第一次打印期间在幅材的第一侧上打印的第一部分和可被操作以在第二次打印期间在幅材的第二侧上打印的第二部分，其中，第一和第二成像器单元的第一部分和第二部分中的每个沿处理方向和侧向方向都是固定的。此外，该方法包括以下步骤：产生表示幅材位置的信号并检测幅材上的打印。该方法还包括响应于产生步骤和检测步骤的以下步骤：将由第一成像器单元的第一部分打印的第一内容与由第二成像器单元的第一部分打印的内容套准，将由第一成像器单元的第二部分打印的内容与由第二成像器单元的第二部分打印的内容套准，独立地控制第一成像器单元的第一部分和第二部分，以及独立地控制第二成像器单元的第一部分和第二部分。

在考虑以下具体实施方式和附图后，其它方面和优点将变得明显，其中，在整个说明书中相同的数字表示相同的结构。

本发明的发明内容仅旨在根据一个或多个示例性实施例提供本文公开的主题的简要概述，并不作为解释权利要求或者限定或限制本发明的范围的指南，本发明的范围仅由所附权利要求限定。提供该发明内容是为了以简化形式介绍说明性的概念选择，这些概念将在下面的具体实施方式中进一步描述。本发明内容并非旨在识别所要求保护的主题的关键特征或基本特征，也非旨在用作帮助确定所要求保护的主题的范围。要求保护的主题不限于用于解决背景技术中提到的任何或所有缺点的实施方式。

附图说明

为了可以理解本发明的特征的方式，可通过参考确定的实施例来获得本发明的具体实施方式，其中一些实施例在附图中示出。然而，要注意的是，附图仅说明了本发明的某些实施例，因此不应被认为是对其范围的限制，而本发明的范围包括其它同等有效的实施例。附图不一定按比例绘制，重点通常放在说明本发明的确定的实施例的特征上。在附图中，相同的数字在各个视图中被用于指示相同的零件。因此，为了进一步理解本发明，可以参考以下具体实施方式，结合附图阅读，其中：

图1是用于在基材上打印图像和/或文本的示例性系统的简化框图；

图2是由图1的系统待成像的聚合物薄膜的端视图；

图3是图1的打印管理系统的简化功能框图；

图4是用于实现图1的打印管理系统的计算机系统的框图；

图5是由图4的打印管理系统执行的程序的流程图；

图6是图1的幅材的一部分的简化平面视图，在其上示出套准标记的应用；

图7是图6的套准标记的局部放大视图；

图8是幅材的局部平面视图，其中内容部分打印在幅材的两路中；

图9是图8的打印内容部分之一的放大平面视图；

图10是带成像器单元和传感器的幅材的一部分的局部平面视图；

图11是幅材的局部平面视图，其中内容部分打印在幅材的五路中；以及

图12是图1的成像器单元70的另一部分的局部侧视图和框图的组合。

具体实施方式

图1示出用于在基材上打印内容（例如图像和/或文本）的示例性系统20，基材诸如用于食品级应用中的可收缩塑料薄膜。然而，应当理解，系统20可针对例如食品级以外的任何应用被用于在加工期间尺寸稳定或不稳定的任何聚合物或其它柔性材料上进行打印。系统20优选以高速操作，例如，大约零到约500以上英尺每分钟（fpm）且甚至高达约1000 fpm，尽管系统可根据需要或期望以不同的速度操作。所图示的系统20能够在基材的两侧上打印图像和/或文本（即，系统20能够进行双面打印），尽管并非必须如此。在所示实施例中，基材的第一侧在第一次期间由一系列特定单元成像，基材然后被翻转并且基材的另一侧在第二次期间由所有特定单元或仅由特定单元的子集成像。特定单元中的一个或多个的第一部分可在第一次期间被操作，并且特定单元中的一个或多个的从第一部分侧向偏移的第二部分可在第二次期间被操作。特定单元中的一个或多个也可以在一次期间同时处理和/或成像基材的两侧，在该情况下，此类（一个或多个）单元在基材的另一次期间不必被操作。在所示实施例中，第一部分在侧向范围上与第二部分相等，尽管并非必须如此。因此，例如，该系统可具有52英寸的宽度，并且可以双面打印高达26英寸宽的基材。替选地，可在单次生产运行期间将52英寸宽（或更小）的基材打印在单侧上（即单面打印）。如果需要，可按照所公开的成像器单元和其它单元添加附加的成像器单元和相关的干燥器和幅材导向器单元，以便获得全宽（即，所公开的实施例中的52英寸）的双面打印能力。更进一步，可适应具有不同宽度诸如64英寸（或更大或更小宽度）的基材。

此外，所示系统20可包括仅使用喷墨打印机的全数字系统，尽管可使用其它打印方法进行一层或多层成像，诸如柔版打印、平版胶印、丝网打印、凹版打印、凸版打印等。喷墨技术提供按需滴液的能力，因此，除其它优点外，还允许高水平的色彩控制和图像定制。

除上述之外，确定的喷墨头适用于施加可能需要的（一个或多个）高不透明度基础油墨，使得打印在其上的其它油墨可以接收足够的（例如）反射白光，从而使叠印的油墨可以充分发挥其过滤功能。一些打印头技术更适合于泛涂打印，如打印外涂层清漆、底漆、白色和金属油墨。

另一方面，使用高分辨率打印头打印高保真图像可获得最佳质量。使用滚筒技术和喷墨打印是维持套准、控制柔性/可收缩薄膜基材和再现扩展色域调色板的优选方式。

本文公开的系统具有打印扩展色域图像的能力。在一些情况下，所要求的色彩再现可能需要自定义专色来准确匹配颜色。在这些情况下，可使用额外的第八通道（如果需要，还可以使用附加的通道）与系统中的其它进程同步地来打印（一个或多个）自定义颜色。

使用水基油墨在柔性/可收缩薄膜上打印面临许多挑战，需要流体管理、温度控制和闭环工艺。因此，在本系统中，例如，以高速维持高质量色域的能力是由（一个或多个）传感器控制的又一过程，该或这些传感器可包括一个或多个校准摄像头，以在大型运行期间连续微调系统。

如本文所用，短语“可热收缩”的使用是参考在185°F时显示出至少10%的总自由收缩（即机器方向和横向方向的自由收缩的总和）的薄膜，如由ASTM D2732所测量的，其全部内容在此以引用方式并入本文。在185°F时显示小于10%的总自由收缩的所有薄膜在本文中被指定为不可热收缩的。可热收缩薄膜在185°F下的总自由收缩率可以是至少15%、或至少20%、或至少30%、或至少40%、或至少45%、或至少50%、或至少55%、或至少60%、或至少65%、或至少70%，如由ASTM D2732所测量的。热收缩性可以通过在固态（即在低于聚合物的玻璃化转变温度的温度下）进行取向来实现。所采用的总取向因子（即，横向方向的拉伸和机器方向的牵引）可以是任何所期望的因子，诸如至少2X、至少3X、至少4X、至少5X、至少6X、至少7X、至少8X、至少9X、至少10X、至少16X、或从1.5X至20X、从2X至16X、从3X至12X、或从4X至9X。

如图1所示，所示系统20包括第一牵拉模块22，该牵拉模块在第一次打印穿过系统20的开始时将塑料的幅材24中的幅材从辊25展开，该辊25由轧辊23啮合。幅材24可包括扁平柱体或管状的塑料薄膜，该塑料薄膜包括两层，这两层具有侧面24a、24b（参见图2），这些侧面在侧折叠部24c、24d处接合，尽管如果需要，幅材24替代地可简单地包括单层材料，并且参阅上文。一旦被模块22展开，幅材24可通过表面能调整系统进行处理，诸如常规类型的电晕处理单元26，其增加幅材24的表面能。电晕处理应对大量紧密间隔的液滴施加到低表面能不可渗透材料时可能遇到的成像情况，如果对此不进行补偿，会由于聚结效应导致所施加的油墨的位置失真。电晕处理模块能够同时处理幅材24的两侧。以闭环方式控制幅材24的侧向位置的常规类型的第一幅材导向器28然后将经电晕处理的幅材24引导至第一成像器单元30。操作第一干燥器单元32以干燥由第一成像器单元30施加到幅材24的材料。由第一成像器单元30施加的材料可沉积在整个幅材24上，或可选择性地仅施加到一些或所有之后将接收油墨的区域。

第二牵拉模块40和第二幅材导向器42（其中，后者可与第一幅材导向器28相同）将幅材24递送到第二成像器单元44，该第二成像器单元将由第一供应单元45供应的材料打印在幅材24上。第二干燥器单元46可被操作以干燥由第二成像器单元44施加的材料。

此后，幅材24由第三幅材导向器48（同样，其可与第一幅材导向器28相同）引导到第三成像器单元60，该第三成像器单元将由第二供应单元62供应的材料施加在其上，诸如在至少部分覆盖由第二成像器单元44沉积的材料的位置处。第三干燥器单元64可被操作以干燥由第三成像器单元60施加的材料，然后幅材24由第四幅材导向器66（也可与第一幅材导向器28相同）引导到第四成像器单元70，该第四成像器单元包括相对高分辨率的扩展色域成像器单元70。

成像器单元70包括滚筒72，在该滚筒周围布置有喷墨打印头，用于将主要原色油墨CMYK施加到幅材24上、连同将次级原色油墨橙色、紫色和绿色OVG以及任选的专色油墨S以相对高的分辨率诸如1200dpi以及高速（例如，100-500fpm）施加到幅材24上。以高打印速度校准扩展色域打印。因此所施加的液滴尺寸相对较小（大约3-6pL）。如果需要，成像器单元70能以不同的分辨率操作和/或应用不同的液滴尺寸。油墨分别由第三供应单元74和第四供应单元76供应，并且在一些实施例中，油墨是水基型的。包括CMYK和OVG油墨的原色能够在幅材24上再现扩展色域的详细图像和高质量图形。第四干燥器单元80被设置在第四成像器单元70的下游并且在此干燥所施加的油墨。

在成像之后，幅材24可由幅材导向器81（优选地与第一幅材导向器28相同）引导并由第五成像器单元82涂覆，该第五成像器单元包括以相对低的分辨率和大的液滴尺寸操作的喷墨打印机（例如，600dpi，5-12pL大小的液滴）以将外涂层，诸如清漆，施加到幅材24的成像部分。外涂层由第五干燥器单元84干燥。此后，幅材由幅材导向器88（也优选地与第一幅材导向器28相同）引导，由幅材翻转杆90翻转，该幅材翻转杆可包括已知的气杆，并且返回到第一牵拉模块22以启动穿过系统20的第二次，随后例如，如上所述，可在幅材24的第二侧上进行材料沉积/成像。然后将完全成像的幅材24存储在由轧辊101啮合的卷取辊100上，然后可进一步处理，例如，以形成收缩包装袋。

虽然幅材24在图1中示出为在第二次开始时返回到第一牵拉模块22，但可以注意到，幅材可替代地递送到系统20中的另一个点，诸如幅材导向器28、第一成像器单元30、牵拉模块40、幅材导向器42或成像器单元44（例如，当不预涂幅材24时），绕过前端单元和/或模块，诸如模块22和电晕处理单元26。

此外，在幅材24要被单面打印（即，仅在一侧）的情况下，打印的幅材24可在穿过系统20的第一次之后立即存储在卷取辊100上，在此完全省略第二次。

幅材24可为多层的并且可具有0.25mm或更小的厚度，或0.5至30密耳，或0.5至15密耳，或1至10密耳，或1至8密耳，或1.1至7密耳，或1.2至6密耳，或1.3至5密耳，或1.5至4密耳，或1.6至3.5密耳，或1.8至3.3密耳，或2至3密耳，或1.5至4密耳，或0.5至1.5密耳，或1至1.5密耳，或0.7至1.3密耳，或0.8至1.2密耳，或0.9至1.1密耳的厚度。幅材24可具有根据1998年4月公布的ASTM D 1746-97“塑料片材透明度的标准测试方法”测量的薄膜透明度百分比（在本文中也称为薄膜清晰度），该标准测试方法的全部内容在此被并入，该测量的薄膜透明度百分比为至少15%，或至少20%，或至少25%，或至少30%。

优选地，系统20包括在辊25（其是从动辊）和牵拉模块22之间的第一张力区、牵拉模块22和成像器单元30之间的第二张力区、成像器单元30和牵拉模块40之间的第三张力单元、牵拉模块40和成像器单元44之间的第四张力区、成像器单元44和成像器单元60之间的第五张力区、成像器单元60和滚筒72之间的第六张力区、滚筒72和成像器单元82之间的第七张力区以及成像器单元82和卷取辊100（其是从动辊）之间的第八张力区。一个或多个张力区可设置在成像器单元82和牵拉模块22之间和/或系统20中的其它点处。限定张力区端部的元件中的每个例如都包括从动辊（其在成像器单元30、44、60、70和82的情况下包括成像器滚筒），该从动辊具有轧辊，如下文更详细描述的。优选地，所有张力区在长度上都限制在约20英尺或更短。每个张力区中的幅材张力由一个或多个张力控制器控制，使得幅材张力不落在（一个或多个）预定范围之外。

第一、第二和第三成像器单元30的性质和设计可随着系统20中使用的打印方法而变化。例如，在结合使用柔版打印和喷墨复制的特定实施例中，第一成像器单元30则可将包含透明底漆和白色着色剂（诸如二氧化钛）分散体的组合物以浸涂方式施加到幅材24。第二成像器单元44（其可包括喷墨打印机或柔版打印单元）此后可将一种或多种金属油墨沉积到幅材上的至少从第一成像器单元30接收材料的部分中。在这样的实施例中，不需要第三成像器单元60，并且可省略与其相关联的成像器单元60和干燥器单元64以及幅材导向器66。

在另一个实施例中，第一成像器单元30包括将白色颜料油墨施加到幅材24的柔版打印单元，第二成像器单元44包括施加一种或多种金属油墨的喷墨打印机或柔版打印单元，并且第三成像器单元60包括将透明底漆施加到幅材24的喷墨打印机或柔版打印单元。

在整个系统20中使用喷墨技术的又一个实施例中，包括喷墨打印机的第一成像器单元30可将包含透明底漆和白色着色剂诸如二氧化钛的分散体的组合物施加到幅材24。包括喷墨打印机的第二成像器单元44此后可将一种或多种金属油墨沉积到幅材上的至少从第一成像器单元30接收材料的部分中。在这样的实施例中，不需要第三成像器单元60，并且可省略与其相关联的成像器单元60和干燥器单元64以及幅材导向器66。

在又一实施例中，第一成像器单元30包括将白色颜料油墨施加到幅材24的喷墨打印机，第二成像器单元44包括施加一种或多种金属油墨的喷墨打印机，并且第三成像器单元60包括将透明底漆施加到幅材24的喷墨打印机。

成像器单元30、44、60、70和82中的任何一个或多个可被省略，或者其功能可与一个或多个其它成像器单元组合。因此，例如，在应用组合的底漆和白色颜料材料的情况下，该组合物可由成像器单元30或44中的一个打印并且可省略成像器单元30、44中的另一个。

在一些实施例中，第一成像器单元30、第二成像器单元44和第三成像器单元60中的每一个都包括600dpi（每英寸点数）喷墨打印机，每个都使用压电喷墨头施加相对大的液滴（即，至少5-12皮升（pL）），尽管成像器单元30、44和/或60能以不同的分辨率操作且/或施加不同大小的液滴。因此，例如，设计用于本系统中的金属和预涂油墨的打印头可具有400dpi的分辨率和20-30pL的液滴体积。预涂材料、白色和金属油墨具有相对重的颜料负载和/或大的颗粒尺寸，这最好由成像器单元30、44、60的相对低的分辨率/大的液滴尺寸头施加。

在替选的实施例中，底漆、白色和涂层成像器单元中的一个或多个可以相对高的分辨率和/或小的液滴尺寸，诸如1200dpi/3-6pL操作。

底漆使幅材24表面的至少一部分适于接收之后施加的水基油墨。优选（尽管不是必须）在处理之前就施加底漆且在第四成像器单元70施加专色油墨，以便此类颜色被直接施加到干燥的底漆。

优选地，第四成像器单元70包括上面所描述的喷墨打印机，使得可利用按需滴液技术，尤其在打印到打印的可变性、高分辨率和精确控制套准的能力方面。

第五成像器单元82还优选地包括至少以1200dpi或2400dpi操作的喷墨打印机，尽管其可替代地通过不同的打印方法诸如柔版打印单元来实施。

如下文更详细地指出，监督或全局控制系统120响应于传感器（图1中未示出）并且负责生产运行期间的各种系统设备的整体闭环控制。包括打印管理控制系统130的另一控制系统也以闭环方式控制各种成像器单元，以控制图像再现以及颜色校正、套准、对丢失像素的校正等。

同样在所示实施例中，每个干燥器单元32、46、64、80和84在打印期间由相关的闭环干燥器管理系统（图1中未显示）控制，以除其他之外最小化图像偏移（有时称为“脱落”），这可能会导致伪影，伪影可能是由于：沉积在幅材上的油墨干燥不当或不充分而导致未干燥的油墨/涂层粘附（即偏移）到一个或多个系统处理部件，诸如（一个或多个）惰辊或（一个或多个）其它部件，并从此类（一个或多个）系统处理部件运输到幅材的其它部分。

在实施为部分或完全喷墨系统的情况下，第一成像器单元至第五成像器单元30、44、60、70和/或82使用的打印头可为相同或不同类型的，甚至在每个打印机内，且/或，如前所述，可以使用不同的打印方法来施加油墨/涂层。在任何情况下，全局控制系统120和/或打印管理控制系统130被编程为在预处理期间转换表示各种层的输入数据，诸如通过光栅图像处理过程将打印就绪的源格式（例如Adobe便携式文档格式或PDF）的数据转换为位图或（一个或多个）其它页面表示形式，其中考虑到各种打印头类型/打印方法的操作特性（诸如（一个或多个）分辨率和（一个或多个）待沉积的液滴尺寸）和幅材属性（诸如受热时的收缩率）。

除前述之外，可提供一个或多个附加的控制系统，例如用以在幅材24被传输穿过系统20时跟踪和控制幅材24。视情况或需要而定，各种控制系统可通过一个或多个合适的可编程设备、输入传感器和输出控制设备一起或单独实施。

接下来参考图3，以概括的形式示出打印管理控制系统130的示例性实施例，其中假设第一成像器单元30将预涂材料施加到整个幅材24的选定部分上或整个幅材24上，使得这种成像器单元30的控制是直接的，因此未示出。示例性打印管理控制系统130以打印就绪的格式诸如PDF或其它打印就绪或非打印就绪的格式获取页面150，并将每个页面划分到表示待由成像器单元44、60、70和82成像的层的数据中。更具体地，使用图示的页面150作为示例，处理单元152将限定页面150的数据划分到表示四个层150a、150b、150c和150d的层数据中，这些层分别以白色、银色、原色（带有可选专色）和外涂层被打印，考虑到特定油墨和幅材材料，根据需要对层数据进行颜色校正，并使用光栅图像处理（RIP）技术将经颜色校正的层数据转换为四层位图（框154）。处理单元152然后确定套准参数，这些套准参数与层位图结合使用以控制各个成像器单元44、60、70和82（框156），使得层图像相互叠置地被准确地打印在幅材24上。

可包括适当编程的计算机或服务器或其它可编程设备的处理单元152响应于由传感器产生的反馈信号，传感器包括位置编码器160以及可选地包括摄像头162，这些传感器感测幅材位置和被打印的图像，使得处理单元152和/或其它控制可以在启动、关闭和稳态操作期间以闭环方式操作。

如图4和图12所示，打印管理控制系统130控制各种成像器单元30、44、60、70和82。例如，成像器单元70包括第一和第二成像器部分225、227，其中，每个成像器部分225、227针对专色S和颜色CMYK和OVG中的每种都包括一个或两个打印头、总共十六个打印头（在每个成像器部分都有一个打印头的情况下）。图12中示出八个打印头226a-226d和228a-228d。打印头226a、228a可独立操作并以并排关系设置以将青色施加到幅材24的整个宽度，打印头226b、228b以并排关系设置并且可独立操作以将品红色施加到幅材24的整个宽度，并且对于其余的打印头依此类推（如图3所示，打印头226、228围绕滚筒72的外缘被设置，并且用于颜色OVGS的打印头226、228设置在图12的滚筒72的后面，因此在该图中不可见）。每种颜色的打印头226与相同颜色的打印头228在侧向直接相邻（即，打印头226、228的最内部的喷射孔或端口的间隔基本上等于打印头226、228的其余的相邻孔或端口之间的间隔）以便全宽幅材可被成像，而不会在幅材24上由打印头226、228成像的部分之间产生侧向间隙。

其余成像器单元30、44、60和82中的每个类似地包括在侧向偏移的且可独立操作的第一和第二成像器部分，其包括打印头组，如在成像器单元70中一样。每个第一成像器部分的打印头均与每个成像器单元30、44、60和82中的第二成像器部分的打印头相邻，如在成像器单元70中一样。优选地，成像器单元30、44、60、70和82的所有打印头中沿处理方向和侧向方向是固定的，并打印在移动幅材的整个宽度，而如上所述不会在由第一和第二成像器部分成像的幅材部分之间产生侧向间隙。在所示实施例中，成像器单元30、44、60、70和82的第一部分打印在幅材24的第一侧24a上，并且成像器单元30、44、60、70和82的第二部分打印在幅材24的第二侧24b上。

图4示出计算机系统300，该计算机系统被特别适配用于以数字方式实施打印管理控制系统130，其中应当理解，本文公开的控制系统中的任何或全部，诸如控制系统120和/或干燥器控制系统中的一个或多个，可由类似的计算机系统或计算机系统300实现。因此，例如，系统300可包括处理单元152，并且如果需要，可实现控制系统120。计算机系统300包括具有存储器304的个人计算机、服务器或其它可编程设备302，该存储器除其他之外存储如图5所示的程序，该程序由处理模块或控制器306执行以实现打印管理控制系统130。设备302接收来自各种传感器的信号，这些传感器可包括摄像头和/或其它设备。具体地，在所示实施例中，设备302响应于一个或多个图像传感器，诸如位于成像器单元70上游的摄像头500、502以及可包括摄像头或常规感测标记设备的另一图像传感器504，该感测标记设备被适配用于穿过幅材24的背面24b感测套准标记。设备302还可响应于由位置编码器160和可选地由摄像头162产生的幅材位置信号。摄像头162在使用时，对幅材24的整个宽度（在所示实施例中为54英寸）进行成像，并允许打印管理控制系统130（或系统20的其它控制系统中的任何控制系统）将由打印头打印的图像拼接在一起，进行颜色到颜色的套准和颜色校准，检测丢失的（一个或多个）像素，并且在整个幅材上进行打印头规范化。

设备302还响应于其它摄像头（未示出），每个摄像头位于其它成像器单元30、44、60和82的上游，并且包括一个或多个像素缓冲器307，其存储数据以结合第四成像器单元70以下面描述的方式控制第一至第五成像器单元。

常规地，由空白区域分隔开的重复的一系列内容部分沿幅材24的长度被打印。每个内容部分可包括图像、文本或二者。因此，例如，在图8所示的实施例中，幅材24将在侧向间隔开的两路556、558中的第一侧24a上被打印重复的图像组560、562，其中，图像560、562沿着垂直于侧向方向的处理方向偏移，使得内容部分被空白区域分开（图8中仅示出了一组图像560、562，其中应当理解，其它等距（或非等距）的组沿处理方向被打印在幅材24上且沿着幅材被打印）。应当注意，幅材24可在不同数量的（一个或多个）路中单面或双面地被打印，并且打印的内容可或可不沿着处理方向相对彼此偏移。同样在所示实施例中，图像560、562是相同的，或基本相同，尽管系统20可打印包括任何种类的打印内容的（一个或多个）图像和/或文本，并且路中的打印内容可为基本或完全不同的。

如图9所示，每个打印的内容部分，诸如图像560，具有沿侧向方向的X方向和沿处理方向的Y方向。在所示实施例中，每个内容部分具有与Y方向相等的X方向，其中，两者在宽度和长度上分别都为n个单位（诸如英寸）。此外，原点563位于图像560的左上角。

图5的编程对于每路556、558被独立执行。编程开始于框580，该框指示包括系统20的部分的第一打印设备、诸如第二成像器单元44在幅材24的第一侧24a上打印套准标记或基准584（其中一个在图7中示出，另一个在图8中示出），其中，每个套准标记与由单元44放置的重复的打印内容部分中的一个一起被打印，并且相对于且邻近该打印内容部分被设置在受控位置585（其中之一在图6中可见）处。具体地，如图7和图8的实施例中所见，每个套准标记584可以是任何合适的设计，诸如例如以三角形配置所布置的三个白点，其中，三个点的中心被设置在上游且向左分别沿处理方向和横向方向与当完全打印时将成为相关联的内容部分、诸如图8中所示的图像560a、的原点563距精确的距离。套准标记584因此优选地被打印在待成像的幅材区域之外。

再参考图5，编程在框590处继续，该框感测图3成像器单元60下游和成像器单元70上游的摄像头500的输出。在所示实施例中，摄像头500包括CCD设备或其它合适的光学设备，其产生整个幅材24、整个幅材部分24a和/或24b或每个幅材部分24a或24b的仅一部分的光学再现。因此，在所示实施例中，例如，系统300包括分开的摄像头500和502，尽管这些摄像头可被单个摄像头代替，该单个摄像头同时捕获侧向偏移的幅材侧面24a和24b的图像。在任一情况下，提供至少一个摄像头来感测幅材24每一侧上的每个套准标记。当摄像头500检测到套准标记的中心点时，框592确定中心点在X方向和Y方向上从预期位置的任何物理偏移。可包括一个或多个输出路环形缓冲器的（一个或多个）像素缓冲器307连同经光栅图像处理（RIP）的数据被预存储，这些数据是用于接下来待成像的若干内容部分和相关联的路中的中间空白部分。对此，可注意到，（一个或多个）输出路环形缓冲器基于顺序性的逐个光栅连续地输出内容部分和中间空白部分的数据。如果框592确定位置校正是必要的，则框594顺序性地偏移与第一光栅中的RIP数据相关联的指针（“X，Y索引”），以便成像器单元70成像的接下来的内容部分。框596监视偏移过程，并且当第一光栅的最后一个RIP数据的偏移过程被完成时，框598使用第一光栅的指针来将第一光栅的RIP数据在所需的偏移处递送到像素缓冲器307的输出缓冲器，该偏移是通过计数由位置编码器160产生的脉冲来确定。框594、596和598连续地操作以偏移用于后续光栅的RIP数据的指针并将此数据递送到输出缓冲区。接下来，框600将RIP数据到成像器单元70的递送延迟一段时间，该时间考虑到套准标记距成像器单元70接下来待打印的内容部分的前沿的距离和由位置编码器160所检测的幅材的速度，并且框602在适当的时间将RIP数据传输到单元70，使得内容部分被准确地打印在幅材24上。

来自框602的控制返回到框590以等待下一个套准标记的感测。

如先前所述，在路558中再现内容部分的编程与上面所示和描述的相同，并且此编程独立于图5的编程被执行。事实上，如图11所示，更多路，诸如路610、612、614、616和618的每个均可由图5的编程的实例来打印，其中，编程实例独立操作。

图10示出对幅材的两侧24a、24b进行套准的实施例。一旦第一侧24a如上文所述被成像，则幅材如前所述被翻转并在第二次期间穿过第二、侧向偏移的路径。在一个实施例中，传感器504通过透明幅材24检测套准标记584。替选地，传感器504可被设置在幅材24下方并直接检测套准标记584。在任一情况下，图5的编程实例操作成像器单元44在幅材侧24b上的被套准的位置中打印白色内容部分，以及打印另一套准标记589，该另一套准标记在相对于由成像器单元44这次在幅材24的第二侧上打印的内容部分的配置和放置方面与套准标记584相似或相同。此后，摄像头502检测套准标记589，以便与由成像器单元44施加的白色打印内容套准地操作成像器单元70。

如果需要，其余的成像器单元30、60和82中的每个成像器单元的每个侧向部分都可通过图5的编程的独立实例来操作，从而实现整个成像器单元到成像器单元的套准，无论是单面打印还是双面打印。

对于本领域技术人员来说显而易见，可以使用硬件和/或软件的任何组合来实现本文描述的系统或其部件中的任一个或全部。应当理解和领会，结合附图描述的过程、子过程和过程步骤中的一个或多个可由硬件、软件或硬件和软件的组合在一个或多个电子或数字受控设备上执行。该软件可驻留在合适的电子处理部件或系统中的软件存储器（未示出）中，诸如，例如在附图中示意性地描绘的功能系统、控制器、设备、部件、模块或子模块中的一个或多个。软件存储器，例如存储器304，可包括用于实现逻辑功能的可执行指令的有序列表（即，“逻辑”可以数字形式、诸如数字电路或源代码，或以模拟形式、诸如模拟源、诸如模拟电气、声音或视频信号来实现）。指令可在处理模块或控制器306内执行，其包括例如一个或多个微处理器、通用处理器、处理器组合、数字信号处理器（DSP）、现场可编程门阵列（FPGA）或专用集成电路（ASIC）。此外，框图描述具有不受功能的架构或物理布局限制的物理（硬件和/或软件）实现的功能的逻辑划分。本申请中描述的示例系统可以多种配置来实现，并且可作为单个硬件/软件单元或分开的硬件/软件单元中的硬件/软件部件来操作。

可执行指令可实现为其中存储有指令的计算机程序产品，当由电子系统的处理模块执行时，指导电子系统执行指令。计算机程序产品可选择性地体现在任何非暂时性计算机可读存储介质中，以供指令执行系统、仪器或设备使用或与其结合使用，诸如基于电子计算机的系统、包含处理器的系统或可选择性地从指令执行系统、仪器或设备获取指令并执行指令的其它系统。在本文档的上下文中，计算机可读存储介质是可将程序存储以供指令执行系统、仪器或设备使用或与其结合使用的任何非暂时性装置。非暂时性计算机可读存储介质可选择性地为例如电子、磁性、光学、电磁、红外线或半导体系统、仪器或设备。非暂时性计算机可读介质的更具体示例的非详尽列表包括：具有一根或多根电线的电连接（电子）；便携式计算机软盘（磁性）；随机访问，即易失性存储器（电子）；只读存储器（电子）；可擦除可编程只读存储器，诸如例如闪存（电子）；光盘存储器，诸如例如CD-ROM、CD-R、CD-RW（光学）；和数字多功能光盘存储器，即DVD（光学）。

还应理解，本文档中使用的信号或数据的接收和传输意味着两个或多个系统、设备、部件、模块或子模块能够经由通过某种类型的信号路径行进的信号相互通信。信号可为通信、功率、数据或能量信号，其可沿着第一和第二系统、设备、部件、模块或子模块之间的信号路径将信息、功率或能量从第一系统、设备、部件、模块或子模块传输到第二系统、设备、部件、模块或子模块。信号路径可包括物理、电子、磁性、电磁、电化学、光学、有线或无线连接。信号路径还可包括在第一和第二系统、设备、部件、模块或子模块之间的附加的系统、设备、部件、模块或子模块。

工业适用性

总之，包括控制系统130的系统20在不使用任何机械调节的情况下调节从成像器单元到成像器单元的套准。数字系统130调节打印头的发射，而不需要移动基材或打印头阵列来进行套准。通过不侧向移动幅材，褶皱得到控制/消除。

打印系统20还允许在每个成像器单元的单个打印滚筒上使用多个成像器单元进行双侧打印。此外，每个打印条可以虚拟地/数字地解耦，因此每个成像器单元30、44、60、70和/或82的每个部分可以彼此独立地打印。可以从成像器单元到成像器单元、从一侧到另一侧以及从后到前进行套准对准。这种对准可以通过摄像头和/或高速传感标记系统进行处理。

本文引用的所有参考文献，包括出版物、专利申请和专利，均以引用方式并入本文，其程度与每个参考文献单独且具体地指示以引用方式并入并在本文中全文阐述的程度相同。

在描述本发明的上下文中（尤其是在以下权利要求的上下文中）使用术语“一个（a）”和“一个（an）”和“该（the）”以及类似的参考应被解释为涵盖单数和复数，除非本文另有说明或与上下文明显矛盾。除非在本文中另有说明，否则本文中数值范围的列举仅旨在用作单独引用落入该范围内的每个单独值的速记方法，并且每个单独的值被并入说明书中，就好像它在本文中单独列举一样。除非本文另有说明或与上下文明显矛盾，否则本文所述的所有方法都能以任何合适的顺序执行。本文提供的任何和所有示例或示例性语言（例如，“诸如（such as）”）的使用仅旨在更好地阐明本公开并且不对本公开的范围构成限制，除非另有声明。说明书中的任何语言都不应被解释为指示任何未要求保护的元素对于本公开的实践是必不可少的。

鉴于前面的描述，对本公开的许多修改对于本领域技术人员将是显而易见的。应当理解，所示实施例仅是示例性的，不应被视为限制本公开的范围。该书面描述使用示例来公开本发明，并且还使本领域的任何技术人员能够实践本发明，包括制造和使用任何设备或系统以及执行任何结合的方法。本发明的专利范围由权利要求限定，并且可包括本领域技术人员想到的其它示例。如果此类其它示例具有与权利要求的字面语言没有区别的结构元素，或者如果它们包括与权利要求的字面语言没有实质性差异的等效结构元素，则它们旨在处于权利要求的范围内。

Claims (28)

1.打印系统，包括：

运输设备，被适配用于沿处理方向运输柔性幅材；

沿所述处理方向彼此偏移的第一独立能控喷墨成像器单元和第二独立能控喷墨成像器单元，其中，第一成像器单元和第二成像器单元中的每一个均包括能操作以在所述幅材的第一部分上打印的第一部分和能操作以在所述幅材的第二部分上打印的第二部分，其中，所述第一成像器单元和所述第二成像器单元的第一部分和第二部分中的每一个沿处理方向和侧向方向均是固定的；

位置编码器，被适配用于产生表示幅材位置的信号；

至少一个图像传感器，被适配用于检测所述幅材上的打印；以及

控制系统，响应于所述位置编码器和所述图像传感器并且被适配用于：将由所述第一成像器单元的第一部分打印的第一内容与由所述第二成像器单元的第一部分打印的内容套准，将由所述第一成像器单元的第二部分打印的内容与由所述第二成像器单元的第二部分打印的内容套准，独立地控制所述第一成像器单元的第一部分和第二部分，并且独立地控制所述第二成像器单元的第一部分和第二部分。

2.根据权利要求1所述的打印系统，其中，所述至少一个图像传感器包括摄像头。

3.根据权利要求2所述的打印系统，其中，所述摄像头被适配用于感测套准标记。

4.根据权利要求3所述的打印系统，其中，所述套准标记由所述第一成像器单元打印。

5.根据权利要求1所述的打印系统，其中，所述柔性幅材包括热收缩聚合物薄膜。

6.根据权利要求1所述的打印系统，其中，所述至少一个图像传感器包括第一摄像头和第二摄像头，所述第一摄像头和所述第二摄像头被适配用于感测所述幅材上的打印内容。

7.根据权利要求1所述的打印系统，其中，所述控制系统包括用于响应于所述图像传感器检测到所述幅材上的打印而移动数据的装置。

8.双面打印系统，包括：

运输设备，被适配用于在幅材的第一侧上的第一次打印期间在第一侧向位置处沿处理方向运输柔性幅材，翻转所述柔性幅材，并且在所述幅材的第二侧上的第二次打印期间在从所述第一侧向位置偏移的第二侧向位置处沿所述处理方向运输所述柔性幅材；

第一独立能控喷墨成像器单元和第二独立能控喷墨成像器单元，沿所述处理方向彼此偏移，其中，第一成像器单元和第二成像器单元中的每一个均包括能操作以在所述第一次打印期间在所述幅材的第一侧上打印的第一部分和能操作以在第二次期间在所述幅材的第二侧上打印的第二部分，其中，所述第一成像器单元和所述第二成像器单元的第一部分和第二部分中的每一个沿处理方向和侧向方向均是固定的；

位置编码器，被适配用于产生表示幅材位置的信号；

至少一个图像传感器，被适配用于检测所述幅材上的打印；以及

控制系统，响应于所述位置编码器和所述图像传感器并且被适配用于：将由所述第一成像器单元的第一部分打印的第一内容与由所述第二成像器单元的第一部分打印的内容套准，将由所述第一成像器单元的第二部分打印的内容与由所述第二成像器单元的第二部分打印的内容套准，独立地控制所述第一成像器单元的第一部分和第二部分，并且独立地控制所述第二成像器单元的第一部分和第二部分。

9.根据权利要求8所述的双面打印系统，其中，所述至少一个图像传感器包括摄像头。

10.根据权利要求9所述的双面打印系统，其中，所述摄像头被适配用于感测套准标记。

11.根据权利要求10所述的双面打印系统，其中，所述套准标记由所述第一成像器单元打印。

12.根据权利要求8所述的双面打印系统，其中，所述柔性幅材包括热收缩聚合物薄膜。

13.根据权利要求8所述的双面打印系统，其中，所述至少一个图像传感器包括第一摄像头和第二摄像头，所述第一摄像头和所述第二摄像头被适配用于感测所述幅材上的打印内容。

14.根据权利要求8所述的双面打印系统，其中，所述控制系统包括用于响应于所述图像传感器检测到所述幅材上的打印而移动数据的装置。

15.打印聚合热收缩材料幅材的方法，所述方法包括以下步骤：

沿处理方向运输柔性幅材；

提供沿处理方向彼此偏移的第一独立能控喷墨成像器单元和第二独立能控喷墨成像器单元，其中，第一成像器单元和第二成像器单元中的每一个均包括能操作以在所述幅材的第一部分上打印的第一部分和能操作以在所述幅材的第二部分上打印的第二部分，其中，所述第一成像器单元和所述第二成像器单元的第一部分和第二部分中的每一个沿处理方向和侧向方向均是固定的；

产生表示幅材位置的信号；

检测所述幅材上的打印；以及

响应于产生步骤和检测步骤

将由所述第一成像器单元的第一部分打印的第一内容与由所述第二成像器单元的第一部分打印的内容套准，

将由所述第一成像器单元的第二部分打印的内容与由所述第二成像器单元的第二部分打印的内容套准，

独立地控制所述第一成像器单元的第一部分和第二部分，以及

独立地控制所述第二成像器单元的第一部分和第二部分。

16.根据权利要求15所述的方法，还包括操作至少一个图像传感器以检测所述幅材上的打印的步骤。

17.根据权利要求15所述的方法，其中，检测所述幅材上的打印的步骤包括操作摄像头以感测套准标记的步骤。

18.根据权利要求17所述的方法，其中，所述套准标记由所述第一成像器单元打印。

19.根据权利要求15所述的方法，其中，检测打印的步骤包括操作第一摄像头和第二摄像头以感测所述幅材上的打印内容的步骤。

20.根据权利要求15所述的方法，还包括响应于检测所述幅材上的打印的步骤而移动数据的步骤。

21.双面打印的方法，所述方法包括以下步骤：

在幅材的第一侧上的第一次打印期间，在第一侧向位置处沿处理方向运输柔性幅材；

翻转所述柔性幅材；

在所述幅材的第二侧上的第二次打印期间，在从所述第一侧向位置偏移的第二侧向位置处沿所述处理方向运输所述柔性幅材；

提供沿所述处理方向彼此偏移的第一独立能控喷墨成像器单元和第二独立能控喷墨成像器单元，其中，第一成像器单元和第二成像器单元中的每一个均包括能操作以在所述第一次打印期间在所述幅材的第一侧上打印的第一部分和能操作以在所述第二次打印期间在所述幅材的第二侧上打印的第二部分，其中，所述第一成像器单元和所述第二成像器单元的第一部分和第二部分中的每一个沿处理方向和侧向方向均是固定的；

产生表示幅材位置的信号；

检测所述幅材上的打印；以及

响应于产生步骤和检测步骤

将由所述第一成像器单元的第一部分打印的第一内容与由所述第二成像器单元的第一部分打印的内容套准，

将由所述第一成像器单元的第二部分打印的内容与由所述第二成像器单元的第二部分打印的内容套准，

独立地控制所述第一成像器单元的第一部分和第二部分，以及

独立地控制所述第二成像器单元的第一部分和第二部分。

22.根据权利要求21所述的方法，还包括操作至少一个图像传感器以检测所述幅材上的打印的步骤。

23.根据权利要求22所述的方法，其中，检测所述幅材上的打印的步骤包括操作摄像头以感测套准标记的步骤。

24.根据权利要求23所述的方法，其中，所述套准标记由所述第一成像器单元打印。

25.根据权利要求24所述的方法，还包括响应于检测所述幅材上的打印的步骤而移动数据的步骤。

26.根据权利要求22所述的方法，其中，检测打印的步骤包括操作第一摄像头和第二摄像头以感测所述幅材上的打印内容的步骤。

27.根据权利要求23所述的方法，其中，所述套准标记由所述第一成像器单元打印。

28.根据权利要求27所述的方法，还包括响应于检测所述幅材上的打印的步骤而移动数据的步骤。