CN1822805A - 具有喷墨图像的吸收性制品 - Google Patents

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Abstract

一种批量制备的吸收性制品，具有质量在商业上可以接受的图像。所述图像的制备是在制备该制品的过程中，由喷墨打印头在该打印机下高速移动的网幅上施加墨水而进行的。该图像以低分辨率印刷，但部分特征在于具有高的覆盖面积比和亮度。

Description

具有喷墨图像的吸收性制品
发明背景
本发明一般涉及用在批量制备的制品上的印刷图像，更具体涉及具有高质量喷墨图像的吸收性制品，所述图像形成于在该制品的组装过程中快速移动的基体上。
在制备的制品上通常印刷图形来增加美观上的吸引力。一个例子是在吸收性衣服，比如婴儿和小孩尿布和训练裤上印刷图形或图像。这些制品的外罩几乎通常都会印刷上色彩鲜艳的图像，这些图像的形式是让孩子和照料人员心情舒畅的设计和字符。但是，也可以在其它吸收性制品比如女性卫生用品、成人失禁服和绷带上印刷图像。该制品无需涉及个人护理，可以是例如清洁拭巾。
传统上在制品的外罩材料或部分上印刷图像是在吸收性衣服组装之前通过柔性版印刷(flexographic)或照相凹版印刷技术进行。例如，可以将预先印刷了图像的外罩材料移到或运输到组装吸收性衣服的位置并送入组装装置。通过运输和处理外罩材料而不在常规组装工艺的生产线上印刷图像导致效率有某种程度的不足。但是，在生产线上印刷图像并不现实，这是因为利用传统柔性版印刷和照相凹版印刷或其它接触式印刷方法修改已经印刷的图像时很困难，耗时而且成本高。修改正在印刷的图像的能力极其有限，而且如果需要修改，则整个组装工艺必须停止。另外，这些类型的印刷方法在启动和中止和其它过渡性工艺变化过程中出现了大量的浪费和延时，所以使其不能用于制备批量制备的制品。
而且，在批量制备的制品比如尿布中有用的材料类型通常具有会使柔性版印刷或照相版印刷变复杂化的性质。例如，材料可以是多孔的、热敏性的、可以拉长的/弹性的，或者在纵向上不稳定。而且，材料可以具有低的拉伸性能、压花或三维形貌、或者和墨水不相容的表面张力(例如，亲水性或疏水性)。另外，这些工艺要求依靠接触将墨水传递到网幅(web)上，这样通常导致图像扭曲、有污点或者不清楚。
已知喷墨非接触式印刷系统在图像印刷上很灵活。从一幅图像变到下一幅可以很快完成，甚至无需停机。按需喷墨(drop on demand)型压电喷墨印刷装置已经用来将墨水施加到多种基体上。一般而言，按需喷墨型压电喷墨印刷装置按照预定图案将单个墨水小液滴喷射到基体上。在这种类型的装置中，打印头不和它所印刷的网幅接触。这种装置通常结合了打印头和控制器，其中所述打印头具有位于块里的孔阵列。这些孔通常以紧密间隔关系成行排列。打印头受控制器控制，控制器可以由操作人员操作来根据编好的顺序操作打印头，打印出一幅或一系列图像。
每个孔被设计成在其相关打印头每次喷射时喷出一个墨水液滴。该液滴根据编好的顺序发射向基体，形成点。图像就是由这些点累积而成。按需喷墨型喷墨打印机制备的印刷质量尤其要求墨水覆盖基体上的一定面积。因此，理想情况是网幅的较大表面积被一定量的施加墨水所覆盖，而且每单位面积有更多数目的点(即，每英寸点数或“dpi”)。但是，当基体在这些孔下面高速移动时(例如，每分钟366米(每分钟1200英尺)或以上)，让打印头喷射速度快得足以在每英寸留下大量的点就非常困难。当由于吸附性衣服组装装置的操作，在其上形成图像的材料必须在单次通过喷墨打印头下时形成图像的情况下，这种困难就尤其明显。
到目前为止，通过上述类型压电式喷墨打印机以生产线速度形成的图像还无法令人满意。为了用喷墨打印机获得必需质量的图像，通常需要使打印头多次在基体上通过，而且分辨率要大于300dpi。其中使用大量墨水增加了成本。而且，如上所述，当基体在打印头下快速移动时(例如，100fpm和更高)，使用常规喷墨打印方法无法成功制备出商业上可接受的图像。尽管在喷墨打印面积上有了进步，但是喷墨打印机仍有局限性，因为它们不能在组装吸附性衣服比如尿布或训练裤所遇到的生产线速度下制备出质量在商业上可以接受的图像。
发明综述
本发明提供了具有高质量图像的柔顺性层压材料，或者更具体是吸收性制品。该图像在组装该层压材料或制品过程中在高的生产线速度下形成。
在本发明的一个方面，一种批量制备的吸收性制品包括用来在其中保存液体的吸收性构件、至少一个在单元内和所述吸收性构件有效(operatively)连接的其它组件、和图像。所述图像包括具有青色、品红、黄色和黑色中的一种颜色的至少一种墨水。所述图像通过喷墨打印以大约100dpi的分辨率在所述一个组件的至少部分上以非接触方式印刷，其中所述组件在所述喷墨打印机下以至少约30.5mpm(100fpm)的速度通过。所述图像中以最大阈值施加了青色墨水的面积具有至少约3％的青色墨水覆盖面积比，以最大阈值施加了品红色墨水的面积具有至少约5％的品红色墨水覆盖面积比，以最大阈值施加了黄色墨水的面积具有至少约6％的黄色墨水覆盖面积比，以最大阈值施加了黑色墨水的面积具有至少约6％的黑色墨水覆盖面积比。
在本发明另一方面，一种批量制备的柔顺性层压材料，包括多个可以在层压材料单元内有效连接在一起的层，和包括具有青色、品红色、黄色和黑色之一颜色的至少一种墨水的图像，所述图像通过喷墨打印以大约100dpi的分辨率在所述层之一的至少部分上以非接触方式印刷，其中所述一层在喷墨打印机下以至少约30.5mpm(100fpm)的速度移动。任何在该图像中以最大阈值施加的青色、品红色、黄色或黑色具有上述的覆盖面积比。
在本发明的又一方面，一种批量制备的吸收性制品包括用来在其中保存液体的吸收性构件、至少一个在单元内和所述吸收性构件有效连接的其它组件、和包括至少一种过程(process)颜色墨水的图像。所述图像通过喷墨打印在所述一个组件的至少部分上以非接触方式印刷。所述图像包括至少一个可分离的设计元素，该设计元素用一种选定的颜色绘制轮廓并在其内部没有所述选定颜色形成的阴影(shading)。该设计元素的高度不小于约0.64厘米(0.25英寸)。
在本发明的另一方面，一种批量制备的吸收性制品包括用来在其中保存液体的吸收性构件、至少一个在单元内和所述吸收性构件有效连接的其它组件、和包括具有青色、品红色、黄色和黑色之一颜色的至少一种墨水的图像。所述图像通过喷墨打印以大约100dpi的分辨率在所述组件的至少部分上以非接触方式印刷，其中所述外罩在喷墨打印机下以至少约30.5mpm(100fpm)的速度移动。所述图像中任何青色墨水和在其上印刷图像的所述组件的背景颜色相比的色差(DE*)值至少是约6，所述图像中任何品红色墨水的DE*值之至少是约9，所述图像中任何黄色墨水的DE*值之至少是约8，和所述图像中任何黑色墨水的DE*值之至少是约6。
下面将部分明确的指出本发明的其它特征。
附图简述
图1是其外罩上有图像的尿布的透视图；
图2是用在尿布组装生产线上形成图像的印刷装置的示意性正视图；
图3是比较相同颜色的色决明度的条形图，每块以各网幅速印刷在尿布的外罩材料的移动网幅上；
图4是比较以两种不同网幅速印刷的色块的色差的条形图；
图5是比较以色块形式施加在基体上的墨水的覆盖面积比的条形图；
图6A和6B是包括几何形状的图像；
图6C和6D是包括大象形象的图像；
图7A是基体以30.5mpm(100fpm)移动时施加在基体上的墨水分布图；
图7B是基体以366mpm(1200fpm)移动时施加在基体上的墨水分布图；
相应的附图标记在附图的多个视图中表示相应的部分。
附图详述
现在请参见附图，具体是图1，其示出了具有本发明图像11的尿布(通常用10表示)形式的吸收性衣服。很容易理解，本发明的图像11不限于尿布、吸收性衣服或个人护理产品。尿布10包括前腰区12、后腰区14、和连接前腰区和后腰区的中间裤裆区16(通常数字表示他们的对象)。腰区12和14包括尿布的这些部分：当穿着时，其全部或部分覆盖或环绕穿着者的腰或躯体的中下部。中间裤裆区16位于腰区12和14之间并将其连接起来，并包括制品10的这个部分：当穿着时，其位于穿着者的两腿中间(未示出)并覆盖穿着者的躯体下部。尿布10的外层基本由外罩20形成，外罩20形成了液体阻挡层。
尿布10具有三维构造，系在穿着者身上(图1)。在这种构造中，尿布具有用以容纳穿着该尿布的穿着者的躯体下部的内部空间22、用以让穿着者进入尿布该内部空间的腰部开口24、和一对腿部开口26(仅仅示出了一个)。扣紧袢28附着在尿布的后腰区14上。这些袢28可解除地附着在尿布10的前腰区12，以便固定尿布使其围着穿着者的躯体下部。其它系紧系统(未示出)也可以使用，不会偏离本发明的范围。
尿布10通常包括体侧衬里32，位于和尿布10的穿着者皮肤接触的尿布最里表面。理想的衬里32是软的柔顺性材料，具有高度液体透过性和亲水性，以使液体可以通过衬里，并维持和皮肤接触的表面相对干燥。这些类型的材料对本领域人员或普通技术人员而言是公知的，本文不再详细描述。在体侧衬里32和外罩20之间，有某种形式的液体保留结构(未示出)，比如由纤维吸收性材料和超吸收性材料(SAM)制成的吸收垫。2002年5月7日授权的共同受让的美国专利6383960，“LAYERED ABSORBENT STRUCTURE”，给出了这种吸附垫的例子。通常还有浪涌(surge)层材料(未示出)，其快速吸收穿过体侧衬里的液体。浪涌层可以在将液体释放到吸收垫之前将其分布到较大的表面积上。在共同受让的美国专利4798603、5364382、5429629、5490846、5222810和5562650中描述了合适的浪涌层。
为了进一步加强对身体排泄物的容纳和/或吸收，制品10可以包括前腰弹性构件、后腰弹性构件和腿部弹性构件，这是本领域技术人员所公知的。腰部弹性构件可以沿着相对的腰部边缘有效连接到外罩20和/或体侧衬里32上，而且可以延伸到部分或全部腰边上。理想情况下，腿部弹性构件可以沿着尿布10的相对的侧面边缘有效连接到外罩20和/或体测衬里32上，并位于尿布的裤裆区16。
腰部弹性构件和腿部弹性构件可以由任何适当的弹性材料形成。如同本领域技术人员公知的那样，合适的弹性材料包括天然橡胶、合成橡胶或热塑性弹性体聚合物的片、绳或带。弹性材料可以被拉长并附着到基体上，附着到收拢在一起的基体上，或者附着到基体上然后比如通过施加热量使之具有伸缩性或缩紧；从而赋予基体弹性收缩力。在一个具体实施方案中，例如，腿部弹性构件包括由E.I.Dupontde Numours and Company，Wilmington，Delaware，U.S.A以商品名LYCRA销售的多种干纺共聚多股斯潘德克斯弹性纤维丝。
为了进一步增强对穿着者排放的任何身体排泄物的容纳和/或吸收，尿布10可以包括一对立体护围(containment flap)34(仅仅示出了一个)，该护围阻挡身体排泄物的横向流动。护围弹性构件(未示出)以本领域公知的任何适当方式和每个立体扩围34有效连接。具有伸缩性的立体护围34限定了未附着的边，假定该边至少在尿布10的裤裆区16是直立、通常是垂直构造，从而形成对穿着者身体的密封。立体护围34的位置可以是沿着尿布10的横向相对侧边，可以纵向沿着基本上尿布的整个长度延伸，或者可以沿着尿布的部分长度延伸。立体护围34的合适构造和布置对本领域技术人员而言是公知的。
理想情况下外罩20包括基本上不透液体而且可以是弹性、延展性或不可拉长型的材料。外罩20可以是单层不透液体的材料，但理想情况是包括多层的层压材料结构，其中至少一层是不透液体的。例如，外罩20可以包括可透液体的外层和不透液体的内层，内层和外层通过层压材料粘结剂、超声结合、热结合等连接在一起。可以以珠子、喷雾、平行漩涡等形式连续或间歇施加的合适的层压材料粘结剂可以得自Findley Adhesive，Inc.，Wauwatosa，Wisconsin，U.S.A或者NationalStarch and Chemical Company，Bridgewater，New Jersey U.S.A。可透液体的外层可以是任何合适的材料，理想情况是可以提供一般布料状纹理的材料。这种材料的一个例子是20gsm(克每平方米)纺粘聚丙烯非织造网幅。外层也可以用和可透液体的体侧衬里32相同的材料制成。尽管外罩20的外层不必是可透液体的，但希望它为穿着者提供相对布料状的纹理。
外罩20的内层(未示出)可以既不透液体又不透蒸汽，或者可以是不透液体而可透蒸汽的。内层可以由薄塑料膜制备，虽然也可以使用其它柔性不透液体的材料。内层，或者仅有单层时的不透液体外罩，防止污物浸湿制品，比如床单和衣物，以及穿着者和护理人员。用作不透液体内层或者单层不透液体外罩20的合适不透液体膜是得自Pliant Corporation of Schaumburg，IHinois，U.S.A的0.02毫米(0.001英寸)聚乙烯膜。
如果外罩是单层材料，它可以压花和/或进行亚光处理，得到更接近布料状的外观。如前所述，不透液体材料可以允许蒸汽从一次性吸收性制品的内部逃选出去，但仍然防止液体通过外罩。合适的“可呼吸”材料由经过涂覆或其它方式处理从而具有理想程度的不透液体性能的微孔聚合物膜或非织造织物构成。合适的微孔膜是可购自MitsuiToatsu Chemicals，Inc.，Tokyo，Japan的PMP-1膜材料或者可购自3M Company，Minneapolis，Minnesota U.S.A的XKO-8044聚烯烃膜。2001年7月24日授予的共同受让的美国专利No.6264641，“EXPANDABLE COVER GARMENT”描述了由可延展材料(从而使得外罩可以膨胀)制成的备选外罩材料。
尿布10在尿布外罩20外层的前面部分上印刷有图形或图像(通常用11表示)。在示例的实施方案中，外罩20提供了白色背景，在上面印刷了图像11。但是，可以理解背景可以是其它的非白色，比如选来使图像颜色突出的颜色。图像11包括两个可分离的设计元素，即钓鱼狗和船(11A)和太阳(11B)。一般而言，设计元素是活物、人工制备的事物或者天然存在的人眼可感知的事物的图像，其可被普通观察者感知为与所述事物的环境是分离的和有区别的。可以理解，图像的精确位置可以是该示例实施方案所述以外的位置，不会偏离本发明的范围。这包括印刷在该制品的任何其它组件上。图6A-6D示出了其它图像的例子。图6A和6B示出了由基本几何形状组成的图像。图6C和6D示出了伴有云朵和或者车(图6C)或者花朵(图6D)的大象形象。在每张图中，除了核心设计元素以外的设计元素标记为11B，核心设计元素标记为11A。
图2所示的用于印刷图像的装置(一般用40表示)是当外罩材料以网幅42形式送到尿布组装生产线(未示出)时对其进行印刷的类型。因此，图像在组装尿布10的各种组件的同一工艺中形成。但是，本发明的图像可以在尿布组装生产线以外独立形成，不会偏离本发明的范围。尿布组装生产线的组成和构造是本领域普通技术人员公知的。外罩材料可以以网幅42形式从卷(未示出)进料到导轨44，然后到达喷墨印刷站46，随后达到组装生产线。可以采用控制器48控制装置40的操作，特别是控制喷墨印刷站46的操作。在具体方面，网幅导轨44可用来恒定地监控网幅42的横向位置，以在网幅42刚要进入印刷站46之前使其保持在精确受控位置。合适网幅导轨的例子是FifeCorporation of Oklahoma City，Oklahoma的Symat 50 Offset PivotGuide。
喷墨印刷站46包括框架49，它支持着轴承50(仅仅示出了一个)，轴承50支撑着印字鼓52绕着大致水平的轴旋转。合适的轴承是DodgeBearing Incorporated of Greenville，South Carolina生产的F4BDL200型。轴承50为印字鼓52提供了优异的抗振动性能，在尿布组装装置启动和关闭过程中尤其容易发生振动。振动导致图像看起来很模糊，模糊程度使得尿布由于缺乏振动控制而在商业上无法接受最终不得不被抛弃。支撑印字鼓52旋转的轴承50经安装后，可以在框架49里沿垂直方向可调整地滑动。在框架49相对侧上的两个电动线性运动致动器54(仅仅示出一个)连接到印字鼓轴承50上，使轴承和印字鼓52相对于框架移动。合适的线性致动器是Exlar Corporation ofChanhassen，Minnesota生产的GSX30型。
按需喷墨型压电喷墨印刷单元包括安装在框架49上的外壳58。外壳58支持着沿印字鼓52上部分圆周排列的第一到第四打印头(分别用60、62、64、66表示)。打印头60-66一个接一个沿着圆周部分串联排列。打印头60-66的下端(从此处排放墨水液滴)都和印字鼓52靠得很近。例如，打印头60-66和印字鼓52间隔的距离使得外罩材料网幅42的上表面和打印头之间的距离为约1mm(0.04英寸)-约3mm(0.12英寸)。在一个实施方案中，圆筒54使印字鼓52移动，使得在使用中每个打印头60-66和网幅的距离为约1mm(0.04英寸)-3mm(0.12英寸)，不用时该距离变大，便于使外罩材料的网幅42通过喷墨印刷装置46。移动通过线性致动器54进行。
每个打印头60、62、64、66在网幅42上施加单种颜色。在一个实施方案中，打印头的设置使得第一打印头(最上游)60施加青色，第二打印头62施加品红，第三打印头64施加黄色，第四打印头66施加黑色。青色、品红、黄色和黑色是四色喷墨打印常用的过程墨水。但是，本文所用的“青色”是指真正的青色和其等同色，品红是指真正的品红和其等同色，黄色是指真正的黄色和其等同色，黑色是指真正的黑色和其等同色。已经发现这种布置产生了特别好的图像，但图像可以由不同排列的打印头和/或施加少些、多些和/或不同颜色形成，不会偏离本发明的范围。例如，可以采用过程颜色红色、绿色、蓝色和白色形成具有相同颜色的图像。
在外罩材料的图像11上可以施加覆盖物67。覆盖物67示意显示于图1中。可以选择覆盖物来改变印刷图像的鲜艳度和亮度。一种施加覆盖物67的方式是在打印头60-66施加了图像后，通过施加清澈不含颜料的(non-pig ment)墨水到外罩上来施加覆盖物67。在图2中以剖视图形式示出的覆盖物打印头68可以将清澈墨水施加到外罩材料上。如图所示，覆盖物打印头68设置在和印字鼓52相对的位置。
虽然其它墨水可用来印刷图像11，但发现热变色墨水或相变墨水，比如蜡基墨水，有些优点，因为这些墨水铺展和形成污点的可能性小，而且不需要干燥时间或装备，而这是生产过程中非常理想的。这些类型的墨水不要求使用要求特殊环境控制的溶剂。
蜡基墨水容纳在固体块里，固体块在墨水供给系统70中熔化，所述墨水供给系统70安装在支架49上，如图所示意。特定颜色的熔化墨水分别通过四条线路(分别用70A、70B、70C和70D表示)中的一条按照打印头的需要供给打印头60、62、64、66之一。熔化和供应墨水的一个合适系统是ITW Dynatec of Hendersonville，Tennessee的DYNAMELT S Series热熔供应系统。该系统被出售用于供应粘结剂，经修改后用于供应熔化的墨水。在一个实施方案中，该系统包括用于精确输送墨水的计量齿轮泵(未示出)，所述齿轮泵包括和墨水接触的不锈钢组件。而且，通过加入10微米过滤器，对该可商购的系统进一步进行了修改。按照打印头供应商或墨水供应商的规定，可以使用其它规模的过滤器。墨水供应系统控制着墨水的温度。在一个实施方案中，熔化的墨水保持在约125℃。温度可以控制在墨水供应商或打印头供应商规定的任何水平。
可用在一个实施方案中以产生本发明图像的合适打印头60、62、64、66是Spectra，Inc.of Lebanon，New Hampshire的Galaxy PH 256/80HM 256通道喷墨打印头(系列号为5601320、5601325、5601326和5601327)。这些打印头60-66每个都有两个压电晶体，每个晶体具有两套独立的电路。每套电路有64个孔，从而每个打印头总共有256个孔。每个孔可以独立寻址，使得控制器48可以选择在每次循环时喷射这256个孔中的哪一个。孔的间距为约0.0254厘米(0.01英寸)±0.00245厘米(0.001英寸)。可以理解，其它具有不同数目的孔和/或孔具有不同间距的打印头也可以使用，不会偏离本发明的范围。较长的打印头能够打印较宽(沿着外罩材料的横向方向)的图像。而且，可以将打印头倾斜(沿着横向方向并排放置)打印较宽的图像。打印头60-66每个在打印头上都有墨水池，墨水池有墨水液位传感器，可用来向墨水供应系统70发出信号，向打印头额外提供墨水。
喷墨打印单元的打印头60、62、64、66理想情况是可以刚性安装到和框架49连接的棒(未示出)的精确位置上。该棒通过对打印头60-66中的任一个进行定位，可以精确定位所有打印头。在示例的实施方案中，第一打印头60(即，相对于纵向即外罩材料网幅移动方向而言，最上游的打印头)是被定位的那一个。棒(或另一种合适固定装置)将打印头60-66在纵向和横向上相互相精确定位，并且维持了每个打印头孔和外罩材料网幅42的顶表面之间的精确间隙。在一个例子中，打印头互相在中线上对齐在约0.002厘米(0.001英寸)-0.01厘米(0.004英寸)之内。
在一个实施方案中，打印头60、62、64、66可以在2-160kHz频率、100-150V下工作。对采用这些打印头在网幅速为1200FPM(366MPM)下的操作而言，特别合适的组合会是140V、24kHz。对于网幅速为100FPM而言，尤其合适的组合会是140V、2kHz。打印头喷射的每个液滴的公称滴质量约80ng(打印头的标准滴质量规格)。在一个方面，打印头60-66的分辨率设为100dpi，外罩网幅42的运行速度为每分钟30.5-610米(每分钟100-2000英尺)。但是，可以理解不同操作设置的其它打印头也可以用来获得本发明的图像11。外罩材料网幅42的速度可以更高，例如，为约610-1524mpm(2000-5000fpm)。在Sharma等2002年12月27日提交的美国专利申请No.10/330515，“HIGH-SPEED INKJET PRINTING FOR VIBRANT ANDCROCKFAST GRAPHICS ON WEB MATERIALS OR END-PRODUCTS”中，也讨论了通过喷墨打印头将墨水施加到高速基体上，该申请在此引用作为参考。
为了制备本发明图像11，可以采用某些图形设计技术。在一个实施方案中，确定了某些设计参数以在打印头60、62、64、66的相对低分辨率(单位dpi)下在CMYK颜色方案中操作，从而制备清晰的商业上可接受的图像。第一个参数是去除在图像中用作阴影的黑色，限制其应用为独立绘制中心图像的轮廓。换句话说，参加图1，黑色会用来绘制钓鱼狗和船设计元素11A和太阳设计元素11B的轮廓。在图中(即，图1和6A-6D)，用12表示多个设计元素11A、11B的轮廓。虽然在示例的实施方案中，黑色用来绘制设计元素11A、11B的轮廓，但其它选定的颜色也可以用来绘制轮廓。不用黑色(或者选来绘制轮廓的不同颜色)在设计元素(11A或11B)内部绘制阴影，因为发现黑色阴影会显著降低图像的质量，尤其是在打印头分辨率低时。而且，使用了增加量的黑色来绘制轮廓。在编制控制打印头60-66的控制软件时，将黑色的阈值设为最大(后面将更详细描述)。黑色阈值最大化的实用效果是在打印过程中使黑色打印头中最多数目的喷孔进行喷射。因为黑色被隔离在其自己的分离区域(即，围绕设计元素11A、11B)，所述黑色的高阈值强化了黑色轮廓，使设计颜色更加鲜明，同时不会影响设计元素中任何其它颜色的质量。第二个参数是将每个可分离设计元素(11A、11B)的最小尺寸设置成不小于约0.64厘米(0.25英寸)。而且，核心设计元素(在本例中是钓鱼狗和船11A)的高度应该至少约3.81厘米(0.75英寸)。核心设计元素是被普通观察者感知为图像中心或者视觉上最突出的设计元素的那个设计元素(在图1中是船上的钓鱼狗)。最后，原始设计工作应该采用和打印所有的四种颜色相同的青色、品红、黄色和黑色(CMYK)进行。通过以CMYK设计，没有在将以红色、蓝色和绿色设计的图像转变成CMYK过程中出现的图像质量下降。
下面是用于将计算机设计的图像转成Galaxy 256/80MH打印头控制器48所用形式的技术的例子。该数字图像11用图像处理软件打开，比如在San Jose，California有办公室的Adobe Systems Incorporated的Adobe Photoshop。其它合适的软件系统是本领域公知的。如果图像将以100dpi印刷，那么就不需要改变图像的大小。但是，如果图像将以较高分辨率印刷(例如200或300dpi)，图像需要加宽。注意到由于图像是单次印刷，所以图像宽度(沿外罩材料的横向方向)限制在256点或像素(大约2.56英寸或6.50cm)，这是打印头的最大尺寸。可以理解，具有不同数量孔和/或孔具有不同间隔的其它较宽的打印头也可以使用，不会偏离本发明的范围。宽打印头打印宽的(沿着外罩材料的横向方向)图像。而且，打印头可以倾斜(沿横向方向并排放置)以打印更宽的图像。图像分解成四组分过程颜色(青色、品红、黄色、黑色)的每一种。图像11的黑色组分的阈值变大到其最大值(Photoshop软件中是255)。然后通过该程序的扩散抖动色模式(diffusion dither mode)将黑色图像转换成100dpi输出的位图。将该黑色位图保存为.GIFf文件，文件名指明它是黑色组分。
其它三种颜色通过网版模式(halftone screen mode)转换成100dpi输出的位图。网版模式应该设置成频率为59行/厘米(150行/英寸)，并采用“椭圆”形状。三色分离角是青色＝75°，品红＝135°，黄色＝0°。剩下的这三色组分图像的每一种被保存成自身的.GIFf文件。.GIFf文件可以通过得自的Spectra(T4to1 Program)的转换程序合并成一个可打印图像。按这种方式转换图像有利于以低分辨率获得清晰、商业上可接受的图像。但是，可以采用其它设置来转换图像，不会偏离本发明的范围。
印刷的图像质量在最终进行分析时必须是客户可以接受的。可以对显示出该图像质量良好的图像的某些方面进行量化。这种信息包括基体被墨水覆盖的表面积、图像颜色亮度以及和在上面进行印刷的背景的颜色差。
颜色通常采用光谱密度计测量，它测量反射光，提供后面将描述的比色数据。在可见光范围(即波长为400nm-700nm)反射的光可以在处理后提供颜色的数字读数。这种设备的例子是得自X-Rite，Incorporated of Grandville，Michigan的X-Rite 938反射光谱密度计。分析该仪器生成的数据的合适程序是得自X-Rite，Incorporated的X-Rite QA Master 2000软件。
颜色通常采用三要素描述：色调、彩度(或者饱和度)和明度(有时称作色值或亮度)。色调(h°)是特定颜色的感知属性，它确定颜色的光谱位置，将其分成蓝色、绿色、红色或黄色。彩度是指颜色的鲜艳度或浓烈度。它用来衡量颜色和灰色(所有颜色的混合)或者纯色调的接近程度。彩度(C*)可以分解成两个分量：a*是颜色的红或绿分量；b*是颜色的黄或蓝分量。a*范围是-60-60，其中0-60表示接近60时红色的饱和度增加，0--60表示接近-60时绿色的饱和度增加。彩度定义成 C * = ( a * 2 + b * 2 ) 1 / 2 . 明度是颜色的发光强度，或者颜色和白色或黑色的接近程度，范围是0(黑色)-100(白色)。所有这些属性可以采用上述光谱密度计测定，并用QA Master 2000软件分析。一种通常分析颜色数据的方式是确定测量颜色和参比样品的差。这个量通常用“DE”表示。从数学上看，DE由下式确定：
         DE＝(ΔL2+Δa2+Δb2)1/2
表1给出了从四种颜色(CMYK)的每一种的均色块(block)得到的比色数据(具体而言，是明度L*和色差DE)。将这些颜色通过打印头分开施加到尿布10的外罩材料的外表面上，所述打印头在140V和2kHz-24kHz下操作，分辨率为100dpi。将每个打印头的阈值设为最大。换句话说，控制打印头使得可用于在给定分辨率(即100dpi)下喷射和分配墨水的孔以最大数目喷射。采取数据时，网幅的速度为30.5mpm(100fpm)和366mpm(1200fpm)。在图3中用图形形式给出了明度数据(L*)。令人惊奇地，可以发现对每种颜色而言，366MPM(1200FPM)时的L*值比30.5MPM(100FPM)时的更小，这意味着即使打印头60-66用低墨水输出量以相同方式操作，但速度越快，颜色越浓烈或者越发有活力。由于黄色墨水的透明度和明度，在这些低分辨率下无法测量出L*值的明显差异。其它比色数据表明在用黄色印刷的样品中，色差可以测量而且在视觉上很明显。
图4用图形示出了色差数据(DE)。通过将没有印刷的尿布外罩材料的测量的L*、a*和b*和在相同尿布外罩材料上印刷的图像的L*、a*和b*进行比较，得到了色差。在示例性的实施方案中，外罩材料是白色的，色值为a*＝-0.54，b*＝0.97，明度值是94.17。还可以预见的是，可以将白色墨水施加到非白色的外罩材料上，得到本发明的图像。将每个值(L，a*，b*)和基线(外罩材料)的差用于上述公式，来确定DE。图4中的图形反映了对所有四种过程颜色(CMYK)而言，令人惊奇的是以366mpm(1200fpm)印刷的颜色块和外罩材料的色差比以30.5mpm(100fpm)印刷的颜色决和外罩材料的色差更大。因此，本发明的图像11即使在高的网幅速下形成，也更加有活力、明亮，并且在视觉上更加突出。
在一个实施方案中，确定了采用青、品红、黄和黑的过程颜色，以低分辨率(100dpi)施加到高速(366mpm(1200fpm))移动的基体上来制备可接受图像的色差准则。和在其上印刷图像的制品的背景色相比，图像中任何青色墨水的色差值(DE*)至少是约6。图像中任何品红色墨水的DE*至少是约9。图像中任何黄色墨水的DE*值至少是约8。图像中有关黑色墨水或其等同色的DE*值至少是约6。根据本发明原则制备的图像可以具有其它DE*值，不会偏离本发明的范围。
表1
  图形   速度   DPI   电压   L*   DE*
  外罩   NA   NA   NA   94.17   NA
  青色   100   100   140   90.72   7.72
  品红   100   100   140   89.32   10.07
  黄色   100   100   140   93.58   9.59
  黑色   100   100   140   87.19   7.51
  青色   1200   100   140   88.89   11.18
  品红   1200   100   140   87.92   12.51
  黄色   1200   100   140   93.57   11.02
  黑色   1200   100   140   85.34   9.36
不受任何具体理论的约束，申请人相信由于墨水覆盖的表面积更大，所以在上述条件下以较高进料速率制备的图像，在外罩20的背景上更加浓烈、更加有活力而且更加突出。表2给出了从如上印刷的青色、品红、黄色和黑色块中获取的数据。同时给出了以30.5mpm(100fpm)和366mpm(1200fpm)制备的块的数据。图5给出了这些数据的图形表示。可以发现，在366mpm(1200fpm)时的覆盖面积比都比较大。
                     表2-覆盖比
 速度(FPM)   DPI   颜色   面积   标准偏差
 100   100   C   3.43   0.41
 100   100   M   5.08   0.74
 100   100   Y   6.43   0.51
 100   100   K   6.19   0.63
 1200   100   C   5.38   0.3
 1200   100   M   9.21   0.95
 1200   100   Y   9.35   0.42
 1200   100   K   8.4   0.72
通过在采用配有Axiocam科学分析用电耦设备(CCD)照相机(1300×1030像素，8位RGB)的Zeiss Axioplan 2 Imaging显微镜的Zeiss KS400 Image Analysis System上获取图像，得到了这些数据。这些仪器可购自在Thornwood，New York有办公室的Carl Zeiss，Inc.。照相机透视模式时视场为2.6mm(0.1英寸)×2mm(0.08英寸)(5×物镜)。从每个2.6mm(0.1英寸)×2mm(0.08英寸)视场上评价面积覆盖率。当分辨率为100dpi时，每个视场包含80个液滴的数量级。为了提供能反映出外罩样品的拓扑发生显著变化的基准照明水平，可以将聚光镜光圈放到其最小设置获取视场的最大深度。自曝光功能设为200ms，调节包括0.32厘米(1/8英寸)盖玻片的空视场(即，在仪器台上没有放置供观察的样品)的照明水平，使图像达到平衡(即不饱和也不黑)。将样品放置在试样台上，上面盖上盖玻片，曝光设为700ms，获得了很好的对比度，同时很好地利用了动态范围。
照明条件和显微镜模式(即，透射、反射等)可以改变，但应该使图像直方图的上下1％之间的区域占据照相机范围(8位照相机是64个水平)的至少25％，但优选是75％或更高。在本文进行的测试中，采用的是透射光。外罩20的大约20％表面积进行了压花处理，这样导致拓扑上出现大的局部变化。所以，为了实现喷墨液滴的最佳聚焦和最精确的面积估计，要求图像位于压花图案之间的相对平坦的区域上。对每个颜色块(青色、品红、黄色和黑色)而言，要求有5个或更多的区域。
照相机将检测到的颜色(非黑色)分解成红色、蓝色和绿色通道，而不是青色、品红和黄色通道。青色在绿色和蓝色通道里反射良好，但在红色通道里强烈吸收。所以，根据式子青色＝(B+G)/2-R，从绿色和蓝色通道的组合中减去红色通道来检测青色。品红在红色和蓝色通道发射良好，但在绿色通道中强烈吸收，所以以根据式子品红＝(R+B)/2-G来确定品红。黄色在红色和绿色通道中反射良好，但在蓝色通道中强烈吸收，所以可以根据式子黄色＝(R+G)/2-B来确定黄色。大体上去除图像中的其它亮/暗特征，比如没有涂覆的纤维。为这些图像设置阈值，从而仅仅检测亮度大于10灰度水平的特征。通过将获取的黑色墨水图像转换成灰度图像，随后为灰度水平在50以下(8位)的特征设置阈值，黑色墨水图像在特征检测中显示出了差异。抛弃小于50个像素的对象，测量剩下的特征的视场面积覆盖率。
再次参见表2和图5，可以发现，外罩材料网幅在366mpm(1200fpm)运行时比在仅仅30.5mpm(100fpm)运行时，外罩材料在墨水覆盖的块里的面积显著增加。这个观察结果在显示墨滴分布的外罩显微照片中得到了证实。图7A和7B分别示出了30.5mpm(100fpm)和366mpm(1200fpm)时施加到外罩材料上的墨水。发现图7B中外罩材料上的墨滴分布得更宽，所以覆盖的面积比图7A大。虽然外罩材料网幅的速度从30.5mpm(100fpm)增加到366mpm(1200fpm)，但覆盖面积比却增加了。
已经确定了可接受的覆盖面积比的一些例子。在一个示例中，在图像中以最大阈值施加了青色墨水的面积具有至少约3％的青色墨水覆盖面积比，以最大阈值施加了品红色墨水的面积具有至少约5％的品红色墨水覆盖面积比，以最大阈值施加了黄色墨水的面积具有至少约6％的黄色墨水覆盖面积比，以最大阈值施加了黑色墨水的面积具有至少约6％的黑色墨水覆盖面积比。在另一例子中，图像中以最大阈值施加了青色墨水的面积具有至少约4％的青色墨水覆盖面积比，以最大阈值施加了品红色墨水的面积具有至少约7％的品红色墨水覆盖面积比，以最大阈值施加了黄色墨水的面积具有至少约9％的黄色墨水覆盖面积比，以最大阈值施加了黑色墨水的面积具有至少约7％的黑色墨水覆盖面积比。在又一例子中，图像中以最大阈值施加了青色墨水的面积具有至少约5％的青色墨水覆盖面积比，以最大阈值施加了品红色墨水的面积具有至少约8％的品红色墨水覆盖面积比，以最大阈值施加了黑色墨水的面积具有至少约8％的黑色墨水覆盖面积比。
在介绍本发明或其优选实施方案的元素时，“某”、“某”、“该”和“所述”是指有一个和多个该元素。术语“包括”、“包含”和“具有”意在指包括在内的，表示除了列出的元素之外，可以有其它元素。
由于上述构造可以进行各种修改而不偏离本发明的范围，所以上述说明书包括的或附图所示的所有主题应该理解成是示例而不是限制。

Claims (33)

1.一种批量制备的吸收性制品，包括用来在其中保存液体的吸收性构件、至少一个在单元内和所述吸收性构件有效连接的其它组件、和包括具有青色、品红、黄色和黑色中的一种颜色的至少一种墨水的图像，所述图像通过喷墨打印以大约100dpi的分辨率在所述一个组件的至少一部分上以非接触方式印刷，其中所述组件在喷墨打印机下以至少约30.5mpm(100fpm)的速度移动，其中所述图像中以最大阈值施加了青色墨水的面积具有至少约3％的青色墨水覆盖面积比，所述图像中以最大阈值施加了品红色墨水的面积具有至少约5％的品红色墨水覆盖面积比，所述图像中以最大阈值施加了黄色墨水的面积具有至少约6％的黄色墨水覆盖面积比，所述图像中以最大阈值施加了黑色墨水的面积具有至少约6％的黑色墨水覆盖面积比。
2.权利要求1的吸收性制品，其中所述图像中以最大阈值施加了青色墨水的面积具有至少约4％的青色墨水覆盖面积比，所述图像中以最大阈值施加了品红色墨水的面积具有至少约7％的品红色墨水覆盖面积比，所述图像中以最大阈值施加了黄色墨水的面积具有至少约9％的黄色墨水覆盖面积比，所述图像中以最大阈值施加了黑色墨水的面积具有至少约7％的黑色墨水覆盖面积比。
3.权利要求1的吸收性制品，其中所述图像中以最大阈值施加了青色墨水的面积具有至少约5％的青色墨水覆盖面积比，所述图像中以最大阈值施加了品红色墨水的面积具有至少约8％的品红色墨水覆盖面积比，所述图像中以最大阈值施加了黑色墨水的面积具有至少约8％的黑色墨水覆盖面积比。
4.权利要求1的吸收性制品，还包括在其上印刷所述图像的背景。
5.权利要求4的吸收性制品，其中在所述背景中是白色。
6.权利要求5的吸收性制品，其中所述组件包括外罩，所述背景由外罩的颜色限定。
7.权利要求5的吸收性制品，其中所述白色背景包括施加到所述外罩的至少部分上的白色墨水层。
8.权利要求1的吸收性制品，其中所述图像包括具有外围和内部的至少一个可分离的设计元素，所述内部没有黑色墨水的阴影。
9.权利要求8的吸收性制品，其中所述至少一个设计元素用黑色墨水绘制轮廓。
10.权利要求9的吸收性制品，其中所述黑色墨水以用于选定分辨率的最高阈值施加。
11.权利要求8的吸收性制品，其中所述图像包括多个可分离的设计元素，所述设计元素没有一个高度小于约0.64厘米(0.25英寸)。
12.权利要求11的吸收性制品，其中所述设计元素之一构成了核心设计元素，所述核心设计元素的高度至少约1.91厘米(0.75英寸)。
13.权利要求1的吸收性制品，其中所述墨水是蜡基墨水。
14.权利要求1的吸收性制品，其中所述外罩由可伸展的材料制成。
15.权利要求1的吸收性制品，其中所述吸收性制品是尿布、训练裤和成人失禁服之一。
16.权利要求1的吸收性制品，其中所述图像中任何青色墨水和在其上印刷图像的背景颜色相比的色差(DE*)值至少是约6，所述图像中任何品红色墨水的DE*值之至少是约9，所述图像中任何黄色墨水的DE*值之至少是约8，和所述图像中任何黑色墨水的DE*值之至少是约6。
17.权利要求1的吸收性制品，还包括覆盖所述图像的覆盖物。
18.权利要求17的吸收性制品，其中所述覆盖物包括施加到所述图像上面的清澈不含颜料的墨水。
19.一种批量制备的柔顺性层压材料，包括多个在层压材料单元内有效连接在一起的层，和包括具有青色、品红色、黄色和黑色之一颜色的至少一种墨水的图像，所述图像通过喷墨打印以大约100dpi的分辨率在所述层之一的至少部分上以非接触方式印刷，其中所述一层在喷墨打印机下以至少约30.5mpm(100fpm)的速度移动，其中所述图像中以最大阈值施加了青色墨水的面积具有至少约3％的青色墨水覆盖面积比，所述图像中以最大阈值施加了品红色墨水的面积具有至少约5％的品红色墨水覆盖面积比，所述图像中以最大阈值施加了黄色墨水的面积具有至少约6％的黄色墨水覆盖面积比，所述图像中以最大阈值施加了黑色墨水的面积具有至少约6％的黑色墨水覆盖面积比。
20.一种批量制备的吸收性制品，包括用来在其中保存液体的吸收性构件、至少一个在单元内和所述吸收性构件有效连接的其它组件、和包括至少一种过程颜色墨水的图像，所述图像通过喷墨打印在所述一个组件的至少部分上以非接触方式印刷，所述图像包括至少一个可分离的设计元素，所述设计元素用一种选定的颜色绘制轮廓而且在该设计元素内部不含所述选定颜色形成的阴影，所述设计元素的高度不小于约0.64厘米(0.25英寸)。
21.权利要求20的吸收性制品，其中所述选定的墨水通过喷墨打印以用于选定分辨率的最高阈值施加。
22.权利要求20的吸收性制品，其中所述至少一个设计元素构成了核心设计元素，所述核心设计元素的高度至少约1.91厘米(0.75英寸)。
23.权利要求20的吸收性制品，还包括在其上印刷所述图像的背景。
24.权利要求23的吸收性制品，其中所述背景是白色的。
25.权利要求23的吸收性制品，其中所述一个组件包括外罩，所述白色背景由外罩的颜色限定。
26.权利要求24的吸收性制品，其中所述白色背景包括施加到所述一个组件的至少部分上的白色墨水层。
27.权利要求20的吸收性制品，其中所述墨水是蜡基墨水。
28.权利要求20的吸收性制品，其中所述外罩由可伸展的材料制成。
29.权利要求20的吸收性制品，其中所述吸收性制品是尿布、训练裤和成人失禁服之一。
30.权利要求20的吸收性制品，其中所述选定的颜色是黑色。
31.权利要求20的吸收性制品，还包括覆盖所述图像的覆盖物。
32.权利要求31的吸收性制品，其中所述覆盖物包括施加在所述图像上面的清澈不含颜料的墨水。
33.一种批量制备的吸收性制品，包括用来在其中保存液体的吸收性构件、至少一个在单元内和所述吸收性构件有效连接的其它组件、和包括具有青色、品红、黄色和黑色中的一种颜色的至少一种墨水的图像，所述图像通过喷墨打印以大约100dpi的分辨率在所述组件的至少部分上以非接触方式印刷，其中所述外罩在喷墨打印机下以至少约30.5mm(100fpm)的速度移动，其中所述图像中任何青色墨水和在其上印刷图像的背景颜色相比的色差(DE*)值至少是约6，所述图像中任何品红色墨水的DE*值之至少是约9，所述图像中任何黄色墨水的DE*值之至少是约8，和所述图像中任何黑色墨水的DE*值之至少是约6。
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