CN115243903A - 用于处理柔性幅材的系统和方法 - Google Patents
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Abstract
根据一个方面,幅材处理系统包括多个交叉开槽的惰辊、成像滚筒、与成像滚筒相邻并与其形成辊隙的轧辊,以及设置在多个惰辊和轧辊之间的铺展辊。每个惰辊设置为距相邻的惰辊、铺展辊和轧辊不超过第一距离,并且铺展辊设置为距辊隙不超过第二距离。第一距离在38至28英寸、36至30英寸或35至33英寸的范围内,而第二距离在6至11英寸、6.5至9英寸或7.0至8.5英寸的范围内。
Description
相关申请的交叉引用
本申请要求于2020年3月12日提交的名称为“用于处理柔性幅材的系统和方法”的序列号为62/988,438的美国专利申请的优先权,其全部内容通过引用并入本文。
技术领域
本文公开的主题涉及幅材处理系统和方法,并且更具体地涉及用于处理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。
而且,柔性幅材容易在其中形成褶皱,导致打印质量不佳或甚至无法接受。在使用喷墨打印头将油墨施加到柔性幅材的打印系统中会遇到进一步的问题。在高速生产期间,经过喷墨打印机的拼接部或褶皱会损坏打印机的打印头中的一个或多个,导致昂贵的停机时间,并需要更换损坏的喷头,带来显著的更换成本。
上面的讨论仅被提供用于一般的背景技术信息,而非旨在用作帮助确定所要求保护的主题的范围。
发明内容
根据一个方面,幅材处理系统包括多个交叉开槽的惰辊、成像滚筒、与成像滚筒相邻并与其形成辊隙的轧辊,以及设置在多个惰辊和轧辊之间的铺展辊。每个惰辊设置为距相邻的惰辊、铺展辊和轧辊不超过第一距离,并且铺展辊设置为距辊隙不超过第二距离。第一距离在38至28英寸、36至30英寸或35至33英寸的范围内,而第二距离在6至11英寸、6.5至9英寸或7.0至8.5英寸的范围内。
根据另一个方面,幅材处理系统包括:多个交叉开槽的惰辊,该惰辊包括第一组惰辊和第二组惰辊;成像滚筒;与成像滚筒相邻并与其形成辊隙的轧辊;与成像滚筒相邻且可相对于成像滚筒移动的至少一个打印头;以及设置在第一组惰辊和轧辊之间的铺展辊。第二组惰辊被设置在成像滚筒的下游位置,每个惰辊设置成距相邻的惰辊、铺展辊和轧辊不超过36英寸,并且铺展辊设置成距辊隙不超过9英寸。至少一个传感器被适配用于检测幅材厚度,并且控制系统响应于该至少一个传感器并被适配用于移动至少一个打印头。
根据又一方面,用于处理幅材材料的幅材处理系统包括多个交叉开槽的惰辊、成像滚筒、与成像滚筒相邻并与其形成辊隙的开槽的轧辊、与成像滚筒相邻并且相对于成像滚筒可移动的至少一个打印头以及设置在惰辊和轧辊之间的铺展辊。控制系统响应于在幅材中检测到拼接部和褶皱中的一个或多个并且被适配用于将至少一个打印头移动到远离成像滚筒的位置以避免幅材与打印头接触。
根据又一方面,一种幅材处理方法包括提供幅材系统的步骤,该幅材系统包括多个交叉开槽的惰辊、成像滚筒、与成像滚筒相邻并与其形成辊隙的轧辊以及设置在多个交叉开槽的惰辊和轧辊之间的铺展辊。该方法还包括以下步骤:将每个惰辊、铺展辊和轧辊设置成距相邻惰辊、铺展辊或轧辊不超过第一距离,其中,第一距离在38至28英寸、36至30英寸或35至33英寸的范围内,将铺展辊设置成距辊隙不超过第二距离,第二距离在6至11英寸、6.5至9英寸或7.0至8.5英寸的范围内,并且运输柔性幅材通过幅材系统。
根据另一个方面,一种幅材处理方法包括提供幅材系统的步骤,该幅材系统包括:多个交叉开槽的惰辊,该惰辊包括第一组惰辊和第二组惰辊;成像滚筒;与成像滚筒相邻并与其形成辊隙的轧辊;与成像滚筒相邻且可相对于成像滚筒移动的至少一个打印头;以及设置在第一组惰辊和轧辊之间的铺展辊。该方法还包括以下步骤:将第二组惰辊设置在成像滚筒的下游位置,将每个惰辊设置为距相邻惰辊、铺展辊和轧辊不超过36英寸,以及将铺展辊设置成距辊隙不超过9英寸。此外,该方法包括以下步骤:运输柔性幅材通过幅材系统、检测幅材厚度以及操作控制系统以响应于所检测到的幅材厚度移动至少一个打印头。
根据又一方面,一种幅材处理方法包括以下步骤:提供幅材处理系统,该幅材处理系统包括多个交叉开槽的惰辊、成像滚筒、与成像滚筒相邻并与其形成辊隙的开槽的轧辊、与成像滚筒相邻并且可相对于成像滚筒移动的至少一个打印头以及设置在惰辊和轧辊之间的铺展辊。该方法还包括以下步骤:运输柔性幅材通过幅材处理系统和响应于在柔性幅材中检测到拼接部和褶皱中的一个或多个来操作控制系统以将至少一个打印头移动到远离成像滚筒的位置以避免幅材与打印头接触。
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是图1的第四成像器单元的示例性实施例的组合示意图和框图,该图图示幅材可旋转设备和控制系统;
图5是图4的实施例中所使用的惰辊的侧视图;
图6是图4的辊202d、202e的局部透视侧视图;
图7是图4的惰辊208a、202g和202f、铺展辊204和滚筒72的局部透视图;
图8是图4的实施例中所使用的轧辊206的侧视图;
图9是图8的轧辊206的一部分的放大局部侧视图;
图10是图4的铺展辊204、轧辊206和滚筒72的局部侧视透视图;
图11是图10的铺展辊的侧视图;
图12是总体上沿图4的线12-12截取的成像器单元和控制系统以及相关部件的另外的部分的组合局部侧视图和框图;
图13是用于实现图4的控制系统的计算机系统的框图;
图14是由图13的计算机系统执行的编程的流程图;以及
图15是由计算机系统连同图13所示的硬件两者一起执行的用于实现图14的框404和424中的每一个的编程流程图。
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。
已经发现,由于褶皱和拼接部造成的打印头损坏风险,数字成像可热收缩可延展管材料存在幅材处理问题,而褶皱和拼接部对于正常的柔版打印成像过程来说是没有风险的。可延展薄膜幅材中的褶皱可能通过若干方式形成:1.)由于平滑的轧接点,困在幅材24中的空气形成穴,并且这些穴包裹在实心惰辊上,在幅材移动期间无意中爆破气穴并使材料表面变形;2.)接触点之间的距离可能过大,从而使材料自行折叠;3.)接触辊之间的对齐公差可能未充分受控制,导致褶皱形成;4.)标准张力控制方法通常不能足够精确地控制以避免起皱。
例如,为了解决这些问题,幅材处理系统200管理幅材24往返于第四成像器单元70的行进,在图4中示出该幅材处理系统的一部分。(应当注意,第四成像器单元70相比于其在图3中的显示被前后倒置)。类似和/或相同的部件可用于控制幅材在系统20的其他部分的移动,如下文更详细描述的。幅材处理系统200包括轴颈化(journaled)的进料惰辊202a-202g、轴颈化的铺展辊204、与滚筒72相邻设置的轴颈化的轧辊206和轴颈化的出料惰辊208a-208d。应当注意,如有必要或需要,可替代地使用更多或更少数量的辊来运输幅材24。
参考图5、6和10,在所示实施例中,惰辊202和208彼此相同,并且惰辊202、208中的每一个由金属或其他材料制成。具体参考图5,惰辊202a包括柱形表面202a-1和对角式延伸的凹槽202a-2和202a-3,这些凹槽优选但不一定以直角彼此交叉。凹槽202a-2和202a-3彼此全部相同。惰辊202、208中的每一个,诸如惰辊202a,优选包括两个独立轴颈化(即分割的)部分,包括半部202a-4和202a-5,它们之间相隔很小的距离,诸如万分之一英寸,使得半部202a-4和202a-5可以响应于例如52英寸的幅材在其上方的通过而旋转,或者可以响应于例如两个26英寸的幅材在其上方的通过以不同的速度独立地旋转。优选地,每个部分202a-4和202a-5的每个凹槽202a-2和202a-3具有从每个辊部分202a-4和202a-5的一个轴向端部连续延伸到辊部分202a-4和202a-5的另一个轴向端部的的V形或U形。铺展辊204可包括任何已知或常规的任何合适类型的铺展辊,诸如固定弓形辊、可调节弓形辊、凹形幅材铺展辊、ESR分段扩张器辊或扩张器幅材铺展辊。
在所示实施例中,铺展辊204包括带有两个螺旋凹槽204a和204b(图11)的常规弹性柱形辊。
参考图7-9,轧辊206也是常规或已知的设计并且包括弹性外表面206a和多个凹槽206b。凹槽206b垂直于辊206的纵向轴线设置且因此彼此平行。在所示实施例中,凹槽206b具有彼此相同的尺寸且沿辊206等距间隔开,尽管一些或所有凹槽206b可以具有与一些或所有其余的凹槽206b不同的尺寸。此外,在所示实施例中,每个凹槽206b具有矩形横截面形状,其包括与纵向轴线平行的十六分之一英寸的宽度、十六分之一英寸的深度以及相邻凹槽的中心之间的四分之一英寸的间距。此外,外表面206a可以由橡胶或其他合适的材料制成。在操作过程中,被困在幅材24中的空气聚集在凹槽206b中并穿过与滚筒72的辊隙,使得不允许空气在辊隙后积聚并且可能地将幅材24拉伸或冲破。
优选地,每个惰辊202和208与相邻辊202、204、206和208的中心到中心间距在38至28英寸之间的范围内,更优选地在36至30英寸之间的范围内,并且最优选地在35至33英寸之间的范围内。替选地,每个惰辊202和208与相邻辊202、204、206和208的中心到中心间距不超过约36英寸、更优选地不超过约34英寸、并且最优选地小于或等于约30英寸,以便幅材24的无支撑长度在系统200中的所有点处都被限制。此外,通过确保系统中每个辊202、204、206和208的中心线优选地沿每个辊的纵向轴线与选定的单个虚拟基准点对齐不超过约0.001英寸每英尺、并且更优选地沿每个辊的纵向轴线与选定的单个虚拟基准点对齐不超过约0.00075英寸每英尺、并且最优选地沿每个辊的纵向轴线与选定的单个虚拟基准点对齐小于或等于约0.0005英寸每英尺的对齐来精确地控制辊到辊对齐。此外,在系统20中的每个关键轧接点之前,诸如辊204的铺展辊被设置在不大于特定距离处。具体地,铺展辊204优选地被设置在距轧辊206和滚筒72之间的轧接点约6英寸至约11英寸之间的范围内,更优选地约6.5英寸至约9.0英寸之间的范围内,并且最优选地约7.0英寸至约8.5英寸之间的范围内的距离,该距离如在幅材24与铺展辊204和轧接点离开接触的点之间测量的。替选地,铺展辊204优选地被设置在距轧辊206和滚筒72之间的轧接点约10英寸或更小、更优选地约8.5英寸或更小、并且最优选地约7英寸或更小的距离以维持辊隙中材料无皱,该距离如在幅材24与铺展辊204和轧接点离开接触的点之间测量的。因此,系统200可以具有上述的参数量级,包括不大于34英寸的相邻辊之间的辊间距、沿每个辊的纵向轴线到选定的单个虚拟基准点的不大于约0.001英寸每英尺的对齐、以及在铺展辊和轧接点之间的不大于约7英寸的距离。也可以根据需要使用上述列举的参数量级的任何其他(一个或多个)组合,诸如约36或约30英寸的辊间距、约0.00075或约0.0005英寸每英尺的对齐、以及在铺展辊和轧接点之间的约10英寸或约8.5英寸的距离。
限定张力区端部的每个元件都包括如图8和9中所示的与从动辊或滚筒相邻的轧辊。此外,除了辊25之外,诸如图11中所示的和/或如上所述的铺展辊被设置在张力区端部处每个辊隙的上游。而且,幅材24在每个张力区内由与辊202、208相似或相同的惰辊以上述间距被支撑。
系统200还可以并入打印头间隙控制系统。此外,虽然前述对于最小化褶皱形成的发生率是有效的,但褶皱仍可能发生且/或可能需要适应拼接部。因此,如下所述作出规定以控制打印头间隙和防止损坏一个或多个喷墨打印头。下文描述的控制系统222结合成像器单元70示出,而使用相同或基本相似的控制系统结合其余成像器单元30、44、60和/或82,这应该是显而易见的。如果需要,各种控制系统的元件可以组合和/或共享且/或这些系统可以完全分开。由于控制系统222控制十六个打印头的位置,并且其余的成像器单元使用较少的打印头并且可能以不同的分辨率和/或液滴尺寸操作,因此必须修改除下文所述之外的控制系统以考虑这些差异,这对于本领域的普通技术人员来说应该是显而易见的。
如在图4和12中所见,任何合适类型的多个厚度传感器223感测幅材24的一个或多个厚度,例如,在沿其长度或宽度的间隔点处。根据需要,多个传感器223可以替代地由单个传感器,诸如延伸跨过幅材24的全部或部分宽度的CCD摄像头代替。控制系统222响应于传感器223的(一个或多个)输出并且包括并控制多个致动器224,这些致动器224控制各种打印头的面的距离,其中两个226和228在图4中以概括的形式示出,其中8个228a-228h在图3中示出,并且其中8个226a-226d和228a-228d在图12中示出,应当理解总共有16个打印头,包括用于颜色CMYK和OVG以及专色S中的每一种的两个打印头。具体而言,参考图12,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,其余的打印头依此类推(如图3中所见,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距基本上等于打印头226、228的其余相邻孔或端口之间的间距)以便可以对全宽幅材进行成像,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。此外,响应于传感器223和控制系统222的其余部分,打印头226、228中的每一个可由致动器224径向移动,优选独立地,朝向和远离滚筒72也即幅材24移动。打印头226、228的位置可以由传感器,诸如用于一个或多个打印头226的位置传感器229确定(提供类似的传感器来感测其余打印头的位置),并且致动器224能以闭环方式被控制以获得精确的定位。系统222因此允许基于由传感器223产生的反馈根据基材厚度从每个打印头面到滚筒72的动态闭环的打印头间隙。在这方面,幅材位置编码器230,它可以是一个光学装置,(并且它可以包括位置编码器160或者可以与其分开)感测幅材位置和/或速度,例如在其移动期间通过检测打印在幅材24上的感测标记,以便打印头226和/或228被正确定位,以用于在幅材厚度在滚筒72处变化时获得最佳成像。根据需要,一个打印头的间隙可以与(一个或多个)其他打印头的间隙相同或不同。在优选实施例中,约0.0405至约0.052英寸的打印头间隙距离可以适应从约.0005至约.012英寸范围内的基材厚度,尽管可以替选地适应不同的间隙范围,并且因此适应不同的基材厚度范围。
厚度传感器223还能够检测幅材24中的拼接部和/或褶皱。替选地,可以在幅材行进的任何合适点处提供常规光学或其他合适种类的专用拼接部/褶皱传感器231(图4和13)。例如,从多层或拼接胶带可能会感觉到不透明度增加或超声波信号衰减。在检测到拼接部或褶皱的情况下,控制系统222响应于来自传感器223或231的信号,感测幅材位置编码器230的输出,并且就在拼接部或褶皱到达滚筒72之前的适当时间暂时缩回所有打印头226、228,使得拼接部或褶皱不会损坏任何打印头。一旦拼接部或褶皱已经通过打印头,控制系统222将打印头226、228移回它们的适当间隙距离。
控制系统222还包括张力控制,该张力控制响应于设置在一个或多个辊202、208(诸如图4和13的辊202c中的应变仪202c-1)和/或其他张力区中的其他辊中的一个或多个应变仪,并且控制系统20中的一个或多个从动辊的速度,诸如控制滚筒72的移动的驱动马达73(图13)和第三成像器单元60中的驱动马达233,该驱动马达向从动辊235提供动力,以控制在每个张力区、诸如第六张力区处的幅材24中的张力。
图13图示尤其适配用于实施控制系统222的计算机系统300,应当理解,本文公开的任何或所有控制系统,诸如控制系统120、130中的一个或多个,和/或(一个或多个)干燥器控制系统,可以由类似的计算机系统或由计算机系统300实现。因此,例如,计算机系统300还可以包括处理单元152并且可以实现控制系统222。计算机系统300包括个人计算机、服务器或其他可编程设备302,除了别的以外,计算机系统300还具有存储器304,存储器304存储由处理模块或控制器306执行以实现控制系统222的编程。设备302接收来自应变仪包含应变仪202c-1、幅材位置编码器230和传感器223、229和231的信号,并控制致动器224和各种驱动马达,诸如如下所述的驱动马达73和驱动马达233。
图14所示的编程由设备302执行以实现控制系统222。编程从框350开始,该框检测操作者何时推动“慢进给”按钮352(图13),在系统20首次预加载幅材24的材料之后。关于后者,幅材24优选仅被加载通过那些在通过系统20期间须被激活并因此被启用的系统部件,由此绕过未使用的系统部件。
一旦框350确定操作者按下慢进给按钮352,控制就传递到执行预张紧和幅材表征序列的一系列框。框356命令第一张力区中的从动辊消除第一张力区中的松弛。再次参考图1,假设系统20的所有部件都被启用以供使用,框356命令牵拉模块22中的从动辊旋转直到在第一张力区中实现目标张力,此时将从动辊维持在该位置。然后框358测量第一张力区中的拉伸以获得第一张力区中基材的表征。拉伸由框358(以及随后的框)使用设置在惰辊中的辊编码器诸如图4和图13的辊202c中的辊编码器359来计算,连同由相应张力区中的一个或多个应变仪所感测到的张力一起,其中,(一个或多个)应变仪可以与上述应变仪202c-1相似或相同。
与框356相同的框360命令第二张力区中的从动辊包括第一成像器单元30中的从动辊旋转并消除第二张力区中的松弛,直到实现第二张力区的目标张力。然后与框358相同的框362测量幅材24在第二张力区中的拉伸,以便表征幅材24在该区域中的部分。与框356和358相同的后续框,诸如框370、372,依次消除第三至第八其余张力区中的松弛,将幅材24张紧至目标值,并测量每个区域中的拉伸以表征在第三至第八张力区中的每一个中的幅材24。
在框372之后,框380接收关于基材幅材24的数据并计算幅材24的材料的弹性模量。可以由操作者、另一个人或通过标记诸如感测到的条形码所提供的数据可以包括关于幅材24的材料的信息。弹性模量、由框358、362、372和用于其他幅材张力区的相应框所采取的幅材表征或两者,可以在编程中的后续点处被使用,如下文更详细说明,以建立PID控制器参数。此外,如果框358、362、372和其他幅材张力区的相应框所采取的幅材表征表明测量的表征与基材数据和/或计算的基材弹性模量之间存在显著差异,则可以采取措施,诸如立即禁用系统20、激活灯光和/或声音警报等。
同样在框372之后,控制暂停,直到操作者再次按下慢进给按钮352,随后执行传递到启动生产运行的框382。框382向各种马达和相关联的马达驱动器诸如图13的马达驱动器384、386提供电力。
在框382之后,框394释放与卷取辊100(图1)相关联的回卷制动器396(图13)。此后框397重置比例-积分-微分(PID)控制器398(图13),其中两个与启用的张力区中的一个相关联。PID控制器由设备302实现。然后框400将每个PID控制器398的比例和积分增益设定为预定值。
在框400之后,框402检查以确定幅材24是单面打印还是双面打印。如果仅在一面打印幅材,则控制传递到下文更详细描述的框404,该框为启用的单元操作各种从动辊,从而实现所命令的系统吞吐量。框408检查以确定操作者是否已经命令系统20停止。如果不是,则控制返回框404,并且控制保持在框404,直到操作者命令系统200停止,于是控制传递到框410。
框410使回卷制动器396接合,框412然后以受控方式缓慢地降低启用单元中的各种从动辊的速度命令,并且框414将各种马达断电以使幅材24受控地停止。
如果框402确定要在两面打印幅材,则控制传递到框420,该框将围绕诸如惰辊202或208的辊的侧向中心线的多个惯性矩求和,以获得在该辊所设置在的张力区域中由两个幅材产生的总张力的指示。框420进一步对围绕由辊202或208支撑的第一幅材部分的侧向中心线的多个惯性矩求和,并且由第二幅材部分产生的张力通过在确定总张力时将由框420计算的后者力矩总和设定为等于零来获得。
框422然后通过对围绕第二幅材的侧向中心线的惯性矩求和并且在确定总张力时将这些求和的力矩设定为零来计算第一幅材中的张力。优选地与框404相同的框424以适当的速度为启用的单元操作各种从动辊以用于所命令的吞吐量,同时还控制张力区中的张力。框408然后检查以确定操作者是否已经命令系统20停止。如果不是,则控制返回框420,并且控制保持在包括框420、422和424的循环中,直到操作者命令系统200停止,于是控制传递到框410、412和414,从而使系统20受控地停止。
图15图示了用于实现图14的框404和424中的每一个的编程和硬件的组合。该编程响应于由操作者(图13)输入到计算机系统300的吞吐量速度命令。该编程包括优选彼此相同或相似的执行分支450a、450b、...、450N。分支450a例如控制马达73,分支450b控制马达452,该马达向另一张力区中的从动辊诸如设置在第七张力区中的成像器单元82中的从动辊提供动力。分支450N可以控制第三成像器单元60中的驱动马达233。其他从动辊由相同或相似的执行分支450控制。
由于执行分支450相同或相似,将仅详细描述执行分支450a。分支450a开始于框460a,该框通过考虑滚筒72的直径的第一比率调节吞吐量速度命令,使得滚筒72的表面以所命令的切向速度移动以控制幅材张力和系统吞吐量。接下来,框462a通过基于由张力传感器464a产生的张力反馈信号的第二比率进一步修改速度命令,该张力传感器可以包括一个或多个应变仪、诸如设置在一个或多个辊202、208中的在这种情况下设置在第六张力区的应变仪202c-1(图4和13),其中,张力反馈信号由PID控制器398中的第一个398a-l进行修改。所得的命令信号被提供给马达驱动器384以操作马达73。PID控制器398中的第二个398a-2响应于由马达位置传感器462c产生的马达位置反馈信号,并向马达驱动器384提供修改的反馈信号,使得该马达驱动器作为闭环控制器进行操作。值得注意的是,PID控制器398a-1是一个相对较慢的控制器,因此通过缓慢调节从动辊的位置可以在相对宽的范围内控制张力。
另一方面,PID控制器398a-2是一个相对动作较快的控制器,它维持从动辊的同步操作。
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,幅材处理系统200利用一个或多个精确开槽的轧辊、多个交叉开槽的惰辊、在整个系统中精确对齐和间隔开的接触点、动态拼接部检测和随后的图像头缩回以最小化形成褶皱的可能性和其损害。此外,重要成像轧接点之前的铺展辊以及动态间隙和张力控制也有助于最小化系统和产品损坏的风险。控制系统可操作以进行闭环的打印头间隙、拼接部和/或褶皱检测以及打印头缩回以防止打印头损坏。
综上所述,a.)前一区域的张力测量值用于调节从动辊以实现闭环控制;b.)控制计算允许大范围的变化但以较慢的速率在弹性塑料薄膜中建立张力;c.)多个PID控制算法用于每个(即,从动)辊的张力控制,其包括第一PID控制器,该第一PID控制器经调谐用于相对快速地控制辊位置以维持所有辊的同步移动,以及响应于每个区域的张力反馈的第二PID控制器,该第二PID控制器以相对较慢的速度调节辊位置。
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。
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Claims (30)
1.幅材处理系统,包括:
多个交叉开槽的惰辊;
成像滚筒;
轧辊,所述轧辊与所述成像滚筒相邻并与其形成辊隙;以及
铺展辊,所述铺展辊被设置在所述多个交叉开槽的惰辊和所述轧辊之间;
其中,每个惰辊被设置为距相邻的惰辊、铺展辊和轧辊不超过第一距离;
其中,所述铺展辊被设置为距所述辊隙不超过第二距离;
其中,所述第一距离在38至28英寸、36至30英寸或35至33英寸的范围内;以及
所述第二距离在6至11英寸、6.5至9英寸或7.0至8.5英寸的范围内。
2.根据权利要求1所述的幅材处理系统,其中,每个交叉开槽的惰辊包括两个独立轴颈化的部分。
3.根据权利要求1所述的幅材处理系统,其中,所述交叉开槽的惰辊、轧辊和铺展辊与基准点对齐成不大于特定量级,所述特定量级包括0.001英寸每英尺、0.00075英寸每英尺和0.0005英寸每英尺中的一个。
4.根据权利要求1所述的幅材处理系统,还包括响应于位置编码器的控制系统。
5.根据权利要求4所述的幅材处理系统,其中,所述成像滚筒和另一个辊中的至少一个被驱动,并且其中,所述控制系统还响应于惰辊中的应变仪并且控制所述成像滚筒和所述另一个辊中的至少一个的速度。
6.根据权利要求4所述的幅材处理系统,其中,成像器单元包括所述成像滚筒和至少一个能由致动器移动的能移动打印头。
7.根据权利要求6所述的幅材处理系统,其中,所述控制系统还响应于至少一个被适配用于检测幅材厚度的厚度传感器,并且其中,所述控制系统根据所述厚度传感器的输出来操作所述致动器。
8.根据权利要求6所述的幅材处理系统,其中,所述控制系统还响应于至少一个被适配用于检测拼接部的传感器,并且其中,所述控制系统根据传感器的输出来操作所述致动器。
9.根据权利要求6所述的幅材处理系统,其中,所述控制系统还响应于至少一个被适配用于检测褶皱的传感器,并且其中,所述控制系统根据传感器的输出来操作所述致动器。
10.幅材处理系统,包括:
多个交叉开槽的惰辊,包括第一组惰辊和第二组惰辊;
成像滚筒;
轧辊,所述轧辊与所述成像滚筒相邻并与其形成辊隙;
至少一个打印头,所述至少一个打印头与所述成像滚筒相邻且能相对于所述成像滚筒移动;
铺展辊,所述铺展辊被设置在所述第一组惰辊和所述轧辊之间;
其中,所述第二组惰辊被设置在所述成像滚筒的下游位置;
其中,每个惰辊被设置为距相邻的惰辊、铺展辊和轧辊不超过36英寸;
其中,所述铺展辊设置为距所述辊隙不超过9英寸;
至少一个传感器,所述至少一个传感器被适配用于检测幅材厚度;以及
控制系统,所述控制系统响应于所述至少一个传感器并被适配用于移动所述至少一个打印头。
11.根据权利要求10所述的幅材处理系统,其中,每个惰辊包括两个独立轴颈化的部分。
12.根据权利要求11所述的幅材处理系统,其中,所述惰辊、轧辊和铺展辊与基准点对齐成不大于特定量级,所述特定量级包括0.001英寸每英尺、0.00075英寸每英尺和0.0005英寸每英尺中的一个。
13.根据权利要求12所述的幅材处理系统,还包括位置编码器,其中,所述控制系统响应于所述位置编码器。
14.根据权利要求13所述的幅材处理系统,其中,所述成像滚筒和另一个辊中的至少一个被驱动,并且其中,所述控制系统还响应于惰辊中的应变仪并且控制所述成像滚筒和所述另一个滚筒中的至少一个的速度。
15.根据权利要求13所述的幅材处理系统,其中,成像器单元包含所述成像滚筒,并且所述控制系统操作致动器以移动至少一个能移动打印头。
16.根据权利要求15所述的幅材处理系统,其中,所述控制系统还响应于至少一个被适配用于检测拼接部的传感器,并且其中,所述控制系统根据传感器的输出来操作所述致动器。
17.用于处理幅材材料的幅材处理系统,包括:
多个交叉开槽的惰辊;
成像滚筒;
开槽的轧辊,所述轧辊与所述成像滚筒相邻并与其形成辊隙;
至少一个打印头,所述至少一个打印头与所述成像滚筒相邻且能相对于所述成像滚筒移动;
铺展辊,所述铺展辊被设置在所述惰辊和所述轧辊之间;以及
控制系统,所述控制系统响应于检测到所述幅材中的一个或多个拼接部和褶皱并且被适配用于将所述至少一个打印头移动到远离所述成像滚筒的位置以避免所述幅材与所述打印头接触。
18.根据权利要求17所述的幅材处理系统,还包括联接到所述控制系统以用于检测幅材厚度的传感器。
19.根据权利要求17所述的幅材处理系统,还包括至少一个传感器,所述传感器被联接到所述控制系统以用于检测幅材厚度以及所述幅材中的拼接部和褶皱中的至少一种。
20.根据权利要求19所述的幅材处理系统,还包括位置编码器,其中,所述控制系统响应于所述位置编码器并且被适配用于将所述打印头缩回远离所述成像滚筒以允许所述拼接部和所述褶皱中的一个在不接触所述打印头的情况下通过所述打印头。
21.根据权利要求20所述的幅材处理系统,其中,所述成像滚筒和另一个辊中的至少一个被驱动,并且其中,所述控制系统还响应于惰辊中的应变仪并且控制所述成像滚筒和所述另一个滚筒中的至少一个的速度。
22.根据权利要求19所述的幅材处理系统,其中,所述控制系统基于所检测到的幅材厚度来控制所述打印头与所述成像滚筒的距离。
23.根据权利要求19所述的幅材处理系统,其中,每个惰辊被设置为距相邻惰辊、铺展辊和轧辊不超过第一距离,其中,所述铺展辊被设置为距所述辊隙不超过第二距离,并且其中,所述惰辊、轧辊和铺展辊与基准点对齐成不大于特定量级,其中,所述第一距离在38至28英寸、36至30英寸或35至33英寸的范围内,所述第二距离在6至11英寸、6.5至9英寸或7.0至8.5英寸的范围内,并且所述特定量级包括0.001英寸每英尺、0.00075英寸每英尺和0.0005英寸每英尺中的一个。
24.根据权利要求17所述的幅材处理系统,与幅材材料相结合。
25.根据权利要求24所述的幅材处理系统,其中,所述幅材材料是能热收缩的。
26.根据权利要求24所述的幅材处理系统,其中,所述幅材材料包括能热收缩材料的管。
27.幅材处理方法,包括以下步骤:
提供幅材系统,所述幅材系统包括:多个交叉开槽的惰辊;成像滚筒;轧辊,所述轧辊与所述成像滚筒相邻并与其形成辊隙;以及铺展辊,所述铺展辊被设置在所述多个交叉开槽的惰辊和所述轧辊之间,
将每个惰辊、铺展辊和轧辊设置为距相邻惰辊、铺展辊或轧辊不超过第一距离,其中,所述第一距离在38至28英寸、36至30英寸或35至33英寸的范围内;
将所述铺展辊设置为距所述辊隙不超过第二距离,所述第二距离在6至11英寸、6.5至9英寸或7.0至8.5英寸的范围内;以及
运输柔性幅材通过所述幅材系统。
28.幅材处理方法,包括以下步骤:
提供幅材系统,所述幅材系统包括:多个交叉开槽的惰辊,所述惰辊包括第一组惰辊和第二组惰辊;成像滚筒;轧辊,所述轧辊与所述成像滚筒相邻并与其形成辊隙;至少一个打印头,所述至少一个打印头与所述成像滚筒相邻且能相对于所述成像滚筒移动;以及铺展辊,所述铺展辊被设置在所述第一组惰辊和所述轧辊之间;
将所述第二组惰辊设置在所述成像滚筒的下游位置;
将每个惰辊设置成距相邻惰辊、铺展辊和轧辊不超过36英寸;
将所述铺展辊设置为距所述辊隙不超过9英寸;
运输柔性幅材通过所述幅材系统;
检测幅材厚度;以及
操作控制系统以响应于所检测到的幅材厚度移动所述至少一个打印头。
29.幅材处理方法,包括以下步骤:
提供幅材处理系统,所述幅材处理系统包括:多个交叉开槽的惰辊;成像滚筒;开槽的轧辊,所述轧辊与所述成像滚筒相邻并与其形成辊隙;至少一个打印头,所述至少一个打印头与所述成像滚筒相邻并且相对于所述成像滚筒能移动;以及铺展辊,所述铺展辊被设置在所述惰辊和所述轧辊之间;
运输柔性幅材通过所述幅材处理系统;以及
响应于在所述柔性幅材中检测到拼接部和褶皱中的一个或多个来操作控制系统以将所述至少一个打印头移动到远离所述成像滚筒的位置以避免所述幅材与所述打印头接触。
30.根据权利要求29所述的幅材处理方法,还包括以下步骤:将每个惰辊设置为距相邻惰辊、铺展辊和轧辊不超过第一距离,将所述铺展辊设置为距所述辊隙不超过第二距离,并且所述惰辊、轧辊和铺展辊与基准点对齐成不大于特定量级,其中,所述第一距离在38至28英寸、36至30英寸或35至33英寸的范围内,所述第二距离在6至11英寸、6.5至9英寸或7.0至8.5英寸的范围内,并且所述特定量级包括0.001英寸每英尺、0.00075英寸每英尺和0.0005英寸每英尺中的一个。
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