多级打印装置和方法 【技术领域】
本发明涉及打印领域，更具体地讲，涉及利用可固化油墨(curableink)进行打印的领域。
背景技术
利用可固化油墨打印在本领域是公知的。可固化油墨通常理解为包括由于反应而凝固的油墨。
打印领域中特别令人感兴趣的固化技术是紫外线(UV)固化。在UV固化中，UV光与特殊配制的油墨化学品互相作用以把液体油墨变成固体，由此比一些传统的固化方法(诸如，对油墨加热)更快、更经济地固化油墨。
当前，溶剂型油墨、水基油墨和UV可固化油墨在多通过(multi-pass)模式下打印，其中，在一个或多个打印头经过基片的每一通过中，从该(一个或多个)打印头将一定量的油墨沉积在基片上。藉由相对于基片移动该(一个或多个)打印头，则能够在该(一个或多个)打印头经过基片的相继多个通过中构造打印图像。
然而，利用UV可固化油墨打印可能存在两个主要问题。首先，与在较早的通过中打印的油墨相比，来自“最后通过”的油墨可能获得较少的固化能量/周期。因此，来自后面的通过和/或最后通过的油墨可能总是无法充分固化。其次，来自“第一通过”的油墨可能接收大量油墨，这可能影响它到基片的粘附。
因此，希望开发用于利用可固化油墨打印的改进的打印装置和/或方法。优选地，这种改进的打印装置和/或方法可帮助减轻一个或多个上述问题。
【附图说明】
为了更好地理解本发明，现在将参照附图仅以示例的方式描述实施例，其中：
图1是根据本发明实施例的当打印图像时图像数据流的图形表示；
图2是根据本发明实施例的打印图像的方法的视觉表示；以及
图3是在进行图2的方法的时候沉积的累积油墨层的示意图示。
【具体实施方式】
根据本发明的一方面，提供了一种使用可固化油墨在多个通过中把图像打印到基片上的方法，该方法包括下述步骤：
把图像分离成至少第一和第二相邻图像部分，第一图像部分具有第一宽度，且第二图像部分具有第二宽度；
打印油墨的通过(pass)，包括以第一液滴等级(drop level)值把油墨沉积在与第一图像部分对应的基片上；
打印油墨的第一后续通过，包括以第二油墨液滴等级值把油墨沉积在与第一图像部分对应的基片上以及以第一液滴等级把油墨沉积在与第二图像部分对应的基片上，使得第一后续通过包括用于不同图像部分的相应油墨液滴等级；
把基片相对于打印头的位置调整基本上等于第一宽度的距离；以及
打印油墨的第二后续通过，包括以第二油墨液滴等级值把油墨沉积在与第二图像部分对应的基片上。
分离图像的步骤可包括把图像分离成第一、第二和第三相邻图像部分，第三图像部分具有第三宽度，以及打印油墨的第二后续通过的步骤可包括以第一液滴等级把油墨沉积在与第三图像部分对应的基片上。该方法然后还可包括下述步骤：
把基片相对于打印头的位置调整基本上等于第二宽度的距离；以及
打印油墨的第三后续通过，包括以第二油墨液滴等级值把油墨沉积在与第三图像部分对应的基片上。
根据本发明的另一方面，提供了一种使用可固化油墨把图像部分打印到基片上的设备，该设备包括：
图像分离构件，其适于把图像分离成至少第一和第二相邻图像部分，第一图像部分具有第一宽度，且第二图像部分具有第二宽度；
打印头装置，其适于：
以第一液滴等级值把油墨沉积在与第一图像部分对应的基片上；
以第二油墨液滴等级值把油墨沉积在与第一图像部分对应的基片上以及以第一液滴等级把油墨沉积在与第二图像部分对应的基片上，使得对于不同图像部分以相应油墨液滴等级沉积油墨；
使打印头装置相对于基片的位置可调整基本上等于第一宽度的距离；以及
以第二油墨液滴等级值把油墨沉积在与第二图像部分对应的基片上。
尽管本发明容许各种形式的实施例，但在附图中显示并且描述了当前的优选实施例。提供这些实施例以便本公开将变得彻底和完整，并且充分地把本发明的范围传达给本领域技术人员。整个附图中，相同的标号表示相同地元件。
根据本发明的方法当在第一打印通过中直接在基片上打印时分配第一量的油墨，并且然后在与先前打印通过的区域重叠的区域中分配第二量的油墨。由此，藉由操控在打印通过中分配的油墨量，使得能够控制油墨到基片的粘附和/或油墨固化。
例如，减小在第一打印通过中分配的油墨的量或百分比可为油墨到基片的粘附创建改进的基底。相反，减小在后面或最后的打印通过中沉积的油墨的量或百分比可藉由减小对于后面或最后打印的油墨的固化要求而帮助改善固化条件。
当然，本发明可应用于利用单一打印头或者适于一起打印或接连打印的打印头阵列进行打印。例如，当使用多打印头阵列方法执行打印时，由第一阵列沉积的油墨可能比由其它后面的打印阵列沉积的油墨经受更多的固化通过。打印头阵列是打印一个条带(swath)的线的一组打印头，就像一个大的打印头。阵列同时(at once)打印，而颜色可同时打印或接连打印，使得一些颜色阵列在其它颜色阵列之前打印并且比后面的颜色阵列暴露于更多的UV辐射。
图1示出根据本发明实施例的当打印图像时数字图像数据流的图形表示。本发明提供一种打印方法，其中以两个层来打印每个图像部分。至少一个打印通过把不同的层打印到不同的图像部分。
使用第一查找表(LUT)110和第二查找表(LUT)120处理数字图像数据100，以使用这两个层来表示该图像。因此，LUT 110和120用于油墨减少，以便使得能够打印图像的两个层。
在使用第一LUT 110和第二LUT 120之后，定义第一打印百分比等级和第二打印百分比等级以定义待沉积的油墨的液滴等级值(即，液滴等级强度或液滴等级亮度/光度(luminosity))。定义所述百分比等级以便当组合时提供希望的油墨液滴等级。例如，第一LUT 110和第二LUT120可适于把图像密度减小到50％，从而当组合时它们产生100％的液滴等级值。可替换地，第一LUT 110和第二LUT 120可将液滴等级值减小到60％，从而当组合时它们产生120％的液滴等级值。设想在多数情况下，这两个层将具有相同的密度。然而，这不应该解释为限制，并且在其它实施例中，它们可具有不同的液滴等级值。
这里，通过控制每单位面积沉积的油墨微滴的密度来沉积不同的液滴等级值。这是因为，打印机通常仅能够沉积特定体积或大小的油墨微滴。
另外，定义第一步长和第二步长以分别确定第一打印区段和第二打印区段的宽度。因此，这些步长用于确定在打印头的每个打印通过之后打印头的位置必须相对于打印介质位移多远。
基于定义的步长，创建第一等级过滤器(level filter)130和第二等级过滤器140。每一等级过滤器具有打印条带的宽度，并且适于把图像层过滤成各密度等级(作为定义的步的数量和步长)。因此，等级过滤器彼此互补，使得最终在打印了所有通过之后，油墨液滴等级值被组合以产生基片上的如所期望的相同等级值的油墨。
如果打印机包括一个或多个打印头阵列，则“适当等级过滤器”可分配给每个颜色阵列的每个通过。
第一连续色调(CT)分离缓冲器150和第二连续色调(CT)分离缓冲器160存储要在打印通过中打印的图像数据，如藉由把相应等级过滤器130和140应用于第一LUT 110和第二LUT 210所定义的。因此，每个缓冲器临时存储要在打印通过中打印的图像的切片，第一CT分离缓冲器150的图像切片被分成由第一等级过滤器130定义的若干液滴等级(即，液滴密度)，并且第二CT分离缓冲器160的图像切片被分成由第二等级过滤器140定义的若干液滴等级。第一CT分离缓冲器150和第二CT分离缓冲器160以这样的方式设计：它们彼此互补以打印希望的等级。
第一CT分离缓冲器150和第二CT分离缓冲器160的图像数据然后与屏幕单元170和180一起用以创建位图层190和200。应用喷嘴映射210和220以把位图图像层190和200寻址到物理头位置。
屏幕单元、位图、层和喷嘴映射是打印领域已知的过程，并且为了用于本发明不需要任何特殊的修改。因此，在本描述中省略对这些过程的详细解释。
在已沉积了油墨的通过之后，即在已打印了图像的切片之后，使用UV灯至少部分地固化沉积的油墨。所述灯发出的辐射可被控制以便其不会强得足以完全固化基片上的油墨微滴，但可被设置为至少部分地固化所述微滴以便它们不与相邻和/或后续沉积的微滴互相作用。一旦所有的油墨已沉积在表面上，UV灯可用于完成所沉积的油墨微滴的固化。
将基片相对于打印头的位置调整第一步长，并且重复打印过程以便进行第二打印通过(沉积油墨的第二通过)。特别地，第一CT分离缓冲器150和第二CT分离缓冲器160存储要在第一打印通过和第二打印通过中打印的图像数据，使得在第一打印通过和第二打印通过中沉积的图像切片将叠加以组合并提供所希望的液滴等级值。
重复这种打印油墨的通过并且然后调整基片相对于打印头的位置、之后打印油墨的另一通过的过程，直到完全打印该图像为止。因此，藉由重叠处于第一液滴等级值和第二液滴等级值的图像切片来打印图像，其中，第一液滴等级值和第二液滴等级值组合以产生预定的液滴等级值(诸如，100％)。
现在，参照图2和图3，将描述根据本发明实施例的利用可固化油墨打印图像的方法。该可固化油墨是藉由暴露于UV辐射而固化的UV可固化油墨。
藉由把数字图像数据分离成第一通过至第四通过，将该图像分离成第一图像区段10到第四图像区段40，其中，每个通过包括代表对应的图像区段的图像数据。
第一图像区段10和第三图像区段30具有第一步宽(step width)W1，而第二图像区段20和第四图像区段40具有第二步宽W2。另外，当打印头/阵列沿纵向(如标记为“K”的箭头所示)扫过基片时，打印头/阵列的宽度打印具有宽度W3的矩形区段，其中，W3＝W1+W2。
定义了第一油墨液滴等级值和第二油墨液滴等级值，它们在组合时产生所希望的油墨液滴等级。为了以第一液滴等级值和第二液滴等级值沉积油墨微滴，可结合图像数据使用两个等级过滤器，从而打印头沉积与已经由过滤器过滤的图像数据对应的油墨微滴。在示出的例子中，第一液滴等级值选择为30％，并且第二液滴等级值选择为70％，其中，100％液滴等级值对应于传统打印方法的液滴等级。每个等级过滤器把打印条带宽度分成对应于这两个步长的两个尺寸，从而把该条带过滤为两个等级，30％和70％。
在第一打印通过期间，打印头/阵列沿纵向移动经过基片，并且从打印头沉积油墨的第一层。油墨的第一层对应于以第一液滴等级值30％沉积的第一数据集(藉由使第一数据集的数据经过第一70％过滤器，之后将其提供给打印头)。需要注意的是，第一通过仅使用等于第一步的步长的打印条带的一部分。仅从第二步开始，才使用全打印条带来打印两个液滴等级值。打印图像的最后一个通过也仅使用等于第二步的步长的打印条带的一部分。尽管第一通过沿一个方向打印，但第二通过可以在打印头返回它们的纵向开始点的过程中进行打印。
在第二打印通过期间，打印头沿纵向移动经过基片，并且从打印头沉积油墨的第二层。油墨的第二层对应于以第二液滴等级值70％沉积的第一数据集(藉由使第一数据集的数据经过第二30％过滤器，之后将其提供给打印头)以及以第一液滴等级值30％沉积的第二数据集(藉由使第二数据集的数据经过第一70％过滤器，之后将其提供给打印头)。换句话说，在第二通过期间，沉积油墨的两个液滴等级值，30％和70％。
沉积油墨的第二层，使得油墨的第二层与油墨的第一层重叠，其中，以第二液滴等级70％沉积的第二层的油墨位于以第一液滴等级30％沉积的第一层的油墨上方。由此，第一油墨层和第二油墨层的重叠部分组合以产生总的液滴等级100％。
在第二打印通过完成之后，基片相对于打印头的位置被横向地(即，沿由标记为“L”的箭头大致指示的方向)调整等于第一宽度W1的距离。当然，这可通过移动打印头和/或基片来完成。
然后完成第三打印通过。在第三打印通过期间，打印头沿纵向移动经过基片，并且从打印头沉积油墨的第三层。油墨的第三层对应于以第二液滴等级值70％沉积的第二数据集(藉由使第二数据集的数据经过第二30％过滤器，之后将其提供给打印头)以及以第一液滴等级值30％沉积的第三数据集(藉由使第三数据集的数据经过第一70％过滤器，之后将其提供给打印头)。换句话说，在第三通过期间，沉积油墨的两个液滴等级值，30％和70％。
因此，沉积油墨的第三层，使得油墨的第三层与油墨的第二层重叠，其中，以第二液滴等级70％沉积的第三层的油墨位于以第一液滴等级30％沉积的第二层的油墨上方。由此，第二油墨层和第三油墨层的重叠部分组合以产生总的液滴等级100％。
在第三打印通过完成之后，基片相对于打印头的位置被横向地调整等于第二宽度W2的距离。
然后完成第四打印通过。在第四打印通过期间，打印头沿纵向移动经过基片，并且从打印头沉积油墨的第四层。油墨的第四层对应于以第二液滴等级值70％沉积的第三数据集(藉由使第三数据集的数据经过第二30％过滤器，之后将其提供给打印头)和以第一液滴等级值30％沉积的第四数据集(藉由使第三数据集的数据经过第一70％过滤器，之后将其提供给打印头)。因此，类似于第二通过和第三通过，在第四通过期间，沉积油墨的两个液滴等级值，30％和70％。
因此，沉积油墨的第四层，使得油墨的第四层与油墨的第三层重叠，其中，以第二液滴等级70％沉积的第四层的油墨位于以第一液滴等级30％沉积的第三层的油墨上方。由此，第三油墨层和第四油墨层的重叠部分组合以产生总的液滴等级100％。
在第四打印通过完成之后，基片相对于打印头的位置被横向地调整等于第一宽度W1的距离。
然后完成最后的第五打印通过。在第五打印通过期间，打印头沿纵向移动经过基片，并且从打印头沉积油墨的最后的第五层。油墨的第五层对应于以第二液滴等级值70％沉积的第四数据集(藉由使第三数据集的数据经过第二30％过滤器，之后将其提供给打印头)。需要注意的是，第五通过仅使用等于第二步的步长的打印条带的一部分。
因此，沉积油墨的第五层，使得油墨的第五层与以第一液滴等级30％沉积的第四层的油墨叠加。由此，第四油墨层和第五油墨层的重叠部分组合以产生总的液滴等级100％。
基片上沉积的油墨的这五个层组合以创建图像，其中，图像的每个区段由油墨的两个层形成。形成每个打印区段的油墨的这两个层包括第一液滴等级值的下层和第二液滴等级值的上层。在示出的例子中，第一液滴等级值小于第二液滴等级值。然而，不一定是这样的情况，因为第一液滴等级值可替换地可以大于或等于第二液滴等级值。
因此，本发明当直接在基片上打印时分配第一量的油墨，并且分配与先前打印的油墨重叠的第二量的油墨。这种技术使得能够控制油墨到基片的粘附和/或油墨固化性质。
如果在第一打印通过期间较低液滴等级值的油墨沉积在基片上，则其为油墨到基片的粘附创建了改进的基底。相反，打印油墨上沉积的较低液滴等级值的油墨(即，作为上层)能够实现改进的固化性质。
在每个打印通过之间，在先前打印通过期间沉积的油墨可藉由暴露于UV辐射而至少部分地被固化。然而，应该理解，形成这两个油墨层中的下层的油墨(即，图2的例子中以液滴等级值30％打印的油墨)将仅暴露于这种固化辐射一次，这是因为，稍后在后续的打印通过中在它上方进行打印。因此，可能优选的是，在每个打印通过之间完全固化形成油墨层中的下层的油墨。
在图2和图3的例子中，图像被分离成四个区段。然而，应该理解，这对于本发明而言不是必要的。本发明使得能够打印图像的一部分，其中，所述图像部分被分离成第一区段和第二区段，并且这些区段通过分别以第一液滴值和第二液滴值打印的两层油墨来打印。例如，在初始打印通过期间以第一液滴值打印第一区段，然后在第二打印通过期间分别以第二液滴值和第一液滴值打印第一区段和第二区段。最后，在最后的打印通过期间以第二液滴值打印第二区段。
然而，这种概念能够推广到打印包括超过一个图像部分的图像，其中，打印头相对于基片的位置在打印第二通过之后被横向地调整，并且最后的通过不仅以第二液滴值打印第二区段，还以第一液滴值打印相邻图像部分的第一区段(由此打印第二相邻图像部分的初始打印通过)。
当然，本发明不限于由两层油墨来打印图像区段。可替换实施例可以在彼此上方打印超过两层。另外，本发明可应用于利用单一打印头打印或者利用一起打印或接连打印的打印头阵列打印。当藉由多阵列方法执行打印时，由第一阵列沉积的油墨可以比后面的油墨获得更多的“固化通过”。
此外，本发明提供下面的优点：
其可用于改善直接打印到基片上的油墨的油墨到基片的粘附；
其可用于改善后打印的油墨层的油墨固化性质；
其可用于通过在基片上的基本的高等级油墨微滴上实施低等级油墨微滴而减小由同时打印的高密度UV可固化油墨产生的“光泽带”。这使得图像看起来“没有光泽”。
尽管为了说明的目的在这里描述了特定实施例，但各种修改对于本领域技术人员而言是显而易见的，并且可在不脱离本发明的范围的情况下做出各种修改。
例如，实施例不限于仅能够沉积特定体积的油墨微滴的打印机。应该理解，在打印机适于修改每个油墨微滴中油墨的量或体积的情况下，藉由控制油墨微滴的体积能够实现以希望的液滴等级值打印。