光栅打印机的制作方法

本公开描述了用于光栅图像打印的图像形成设备、与图像形成设备一起使用的盒及其使用方法。

背景技术：

1、光栅打印是一种使用柱状透镜(也用于3d显示器的技术)来生成打印图像的技术，这些图像具有深度错觉或在从不同角度观察图像时变化或移动的能力。

2、光栅打印的示例包括翻转和动画效果、比如眨眼以及根据视角改变其信息的现代广告图形。

3、光栅打印是包括根据至少两个图像创建光栅图像以及将光栅图像与柱状透镜组合的多步骤过程。该过程可以用于创建各种动画帧(用于运动效果)，使各个层以不同的增量偏移(用于3d效果)，或者简单示出可能会彼此转换的一组替代性图像。一旦收集了各种图像，它们就被展平成单独的、不同的帧文件，并且然后在被称为交错扫描的过程中以数字方式组合成单个最终文件。

4、从那里，交错图像可以被打印至基底、比如相片纸基底并且被层压至柱状透镜基底。柱状透镜基底是承载柱状透镜的基底，其也被称为柱状阵列、例如柱面透镜的阵列。基底材料可以包括聚合物，例如阵列可以以诸如pmma、petg或聚碳酸酯之类的塑料进行模制。

5、组合的光栅打印将简单地通过改变观察打印的角度示出两个或更多个不同的图像。如果使用按序列拍摄的更多(30+)图像，它们甚至可以示出约一秒的短动画序列。尽管通常以片状形式制作，但是通过使简单的图像或不同的颜色在整个艺术品中交错，光栅图像也可以以具有3d效果或多色变化的卷形式生成。替代性地，可以使用从稍微不同的角度拍摄的相同对象的一个或多个图像并且然后创建示出立体3d效果的光栅打印。3d效果沿左右(左至右)方向实现，因为观察者的左眼然后从稍微不同的角度向右看，以实现立体效果。其他效果如变形、运动和缩放与从上至下的效果相比效果更好(较少重影或潜在效果)，但是可以在两个方向上实现。

6、已知的光栅打印方法的问题在于，它们不适合在桌面尺寸或更小的消费装置中使用并且通常需要来自熟练专家的大量手动输入，这是耗时的且在规模上不切实际，并且因此是昂贵的。这使得普通消费者无法进行光栅打印。

7、本公开旨在解决这些和其他问题。

技术实现思路

1、概括地说，本公开提供了一种适合于由普通消费者使用的小型化、桌面尺寸或更小的光栅打印装置。

2、根据第一方面，提供了一种用于光栅图像打印的图像形成设备。在实现方式中，该设备包括封围多个辊的壳体和包括加热元件的染料升华打印头。在实现方式中，该设备还包括染料升华带、诸如相片纸、白色乙烯基、一层或更多层涂料或其他涂层之类的图像基底的储存器、以及柱状透镜基底的储存器。尽管相片纸在本文中被用作主要示例，但是可以设想的是，在适用的情况下(例如，在首先在柱状透镜基底上形成图像并且图像基底被施加至柱状透镜基底的实现方式中，如下面将描述的)，也可以使用其他图像基底。这些图像基底可以共同地或单独地设置在一个或更多个盒或包中、例如一个或更多个可移除盒，所述一个或更多个盒或包联接至、例如保持在壳体内。可移除盒可以包括下述各者中的一者或更多者或者两者或更多者、例如构造成容纳下述各者中的一者或更多者或者两者或更多者：染料升华色带、相片纸基底的储存器和柱状透镜基底的储存器。在实现方式中，多个辊构造成将带装载到染料升华打印头中，并使相片纸基底从储存器移动至染料升华打印头。在实现方式中，染料升华打印头构造成使用带在相片纸基底上或在柱状透镜基底的表面上形成图像。在实现方式中，图像包括多个交错图像。在实现方式中，多个辊构造使柱状透镜基底移动成与相片纸基底接触，或者多个辊构造使相片纸基底移动成与柱状透镜基底接触。在实现方式中，图像形成设备构造成将柱状透镜基底固定至图像基底以形成光栅图像。

3、在一些实现方式中，柱状透镜基底的表面设置有具有背衬层的粘合剂，并且其中，多个辊中的一个或更多个辊构造成在使柱状透镜基底移动成与图像基底接触时从柱状透镜基底剥离背衬层。

4、有利地，这提供了改进的用户体验，因为用户不需要在将柱状透镜基底插入到设备(例如，具有盒)之前手动移除背衬层，并且因为这允许柱状透镜基底上的粘合剂由于背衬层保持粘合剂并防止粘合剂在储存时固化而具有更长的保存期限。此外，这种方法减少了使用加热元件或uv光来结合柱状透镜和相片纸的能量消耗。该方法的另一优点在于，其如何使与本发明的其他内部部件的粘附分泌或粘附结合的内部风险最小化。

5、在一些实现方式中，染料升华打印头的加热元件构造成加热柱状透镜基底和/或相片纸基底，以将柱状透镜基底结合至相片纸基底以形成打印的光栅图像。

6、有利地，使用染料升华打印头中的加热元件将柱状透镜基底结合至相片纸基底意味着不需要在装置中提供笨重且昂贵的另外加热元件来将两个基底彼此结合以形成光栅图像。这是特别有利的，因为多个辊使基底在形成图像的染料升华打印头下方对准，而不需要将它们移动至装置中的单独的对准模块或位置并且没有特定的用户输入，由此减少设备的空间需求，并且确保用户不需要如与已知方法的情况一样将柱状透镜基底与相片纸基底手动地对准。在实现方式中，相片纸基底包括适合于染料升华打印的基底。

7、还设想了附加的或替代性的结合方法。例如，在一些实现方式中，多个辊中的一个或更多个辊构造成向柱状透镜基底和/或图像基底施加压力，以将柱状透镜基底结合至图像基底以形成光栅图像。附加地或替代性地，图像形成设备包括紫外光源，该紫外光源配置成照射柱状透镜基底和/或图像基底以将柱状透镜基底结合至图像基底以形成光栅图像。在每种情况下，所使用的粘合剂被设想成在适用时是热、压力和/或uv光启用的。

8、如将理解的是，这些布置允许形成光栅图像的多种不同方式，这取决于图像是首先形成在图像基底上还是形成在柱状透镜基底的背面以及图像基底如何固定至柱状透镜基底。

9、例如，设想下述方式中的每个方式，将下述方式分类为图像是首先形成在图像基底上还是首先形成在柱状透镜基底的背面。

10、首先在图像基底上形成图像：

11、示例1：首先在图像基底上形成图像。柱状透镜基底利用粘合剂进行预处理。在粘合剂层上设置有背衬层(例如，塑料背衬)，该背衬层可以在柱状透镜基底被移动成接触图像基底和/或按压到图像基底上以将其粘附至图像基底时，通过打印机使用辊或其他合适的机构移除、例如剥离。

12、示例2：首先在图像基底上形成图像。柱状透镜基底利用热启用的粘合剂进行预处理，该热启用的粘合剂在柱状透镜基底移动成接触图像基底和/或按压到图像基底上以将其粘附至图像基底时通过图像形成设备、例如通过上述加热元件启用。

13、示例3：首先在图像基底上形成图像。柱状透镜基底利用压力启用的粘合剂进行预处理，该压力启用的粘合剂在柱状透镜基底移动成接触图像基底和/或按压到图像基底上以将其粘附至图像基底时通过图像形成设备、例如通过多个辊中的一个或更多个辊或其他合适的机构启用。

14、示例4：首先在图像基底上形成图像。柱状透镜基底利用uv启用的粘合剂进行预处理，该uv启用的粘合剂在柱状透镜基底移动成接触图像基底和/或按压到图像基底上以将其粘附至图像基底时通过上述uv源启用。

15、在这些示例中的每个示例中，图像基底可以是相片纸、白色乙烯基或其他材料。

16、首先在柱状透镜基底上形成图像：

17、示例6：在柱状透镜基底的背面上形成图像，并且一旦形成图像，就使用合适的按压机构将白色乙烯基或其他材料层热压到柱状透镜基底的背衬上。热源也可以是上述加热元件。

18、示例7：向柱状透镜的背衬施加涂料层或涂层。涂料层和/或涂层的材料足够坚固且具弹性，使得不需要额外的保护层、比如由白色乙烯基底料提供的保护层。在该上下文中，涂料层或涂层本身是图像基底。

19、概括地说，上述布置由于许多原因而是有利的。

20、首先，使用预填充的可移除盒——可移除盒也可以被称为盒——确保相片纸基底和柱状透镜基底是兼容的，相片纸基底和柱状透镜基底被正确地定位成用于使多个辊将基底接纳到装置中并且由此简化了用户对装置的装载。因此，在一些实现方式中，所述多个辊包括构造成在所述加热期间，例如在所述染料升华打印头处对准相片纸基底和柱状透镜基底的第一辊和压力机。

21、其次，发明人已经认识到，与例如喷墨打印或其他打印方法相比，染料升华打印特别地适合于桌面或更小的消费装置中的光栅打印。这是因为对于要正确显示的光栅图像而言，打印的精度是重要的，即使图像中轻微的伪像或不正确打印的元素也可能导致图像通过透镜基底不正确地显示。喷墨打印机对取向特别敏感，因为重力影响墨滴的轨迹。由于消费者经常以许多不同的角度定向他们的装置，这可能导致低质量的打印或装置故障。相反，染料升华打印可以以任何取向使用，因此使其特别地适用于消费者装置中的光栅打印。协同地，它还允许染料升华打印头的加热元件用于将柱状透镜基底结合至如上所述的相片纸基底。

22、在一些实现方式中，多个辊包括：第二辊，该第二辊定位在可移除盒处，以用于在可移除盒联接至壳体时将相片纸基底从储存舱移动；第三辊，该第三辊定位在可移除盒处，以用于在可移除盒联接至壳体时将柱状透镜基底从储存器移动；以及第四辊，该第四辊定位在染料升华打印头处，以用于在所述图像的所述形成期间使相片纸基底移动经过染料升华打印头。在一些实现方式中，第一辊和压力机定位在壳体中的开口处并且构造在完成时从设备排出光栅图像。

23、有利地，辊的这种布置允许利用来自用户的很少输入来打印光栅图像，由此使其适用于消费者装置。

24、在一些实现方式中，图像形成设备包括控制器单元和马达，马达通过一个或更多个齿轮组件联接至多个辊，其中，控制器单元配置成控制所述马达以驱动所述多个辊，并且配置成在光栅图像的所述形成期间控制所述染料升华打印头。

25、有利地，控制器单元、马达和一个或更多个齿轮组件使用户所用的光栅打印过程自动化，而不需要手动对准或定位柱状透镜基底。

26、在一些实现方式中，图像形成设备包括传感器单元，该传感器单元耦接至控制器单元并配置成检测可移除盒到壳体中的插入并且识别可移除盒的盒类型。在一些实现方式中，控制器单元配置成在传感器单元不能够识别盒类型时防止设备形成所述光栅图像。盒类型可以用于控制图像形成设备、特别地控制在相片纸基底上形成图像，例如使得图像适合于盒的类型、更具体地适合于盒中的基底材料、比如柱状透镜基底的类型。

27、有利地并且为了确保以高标准维持装置的用户体验，传感器单元检测插入的盒是否是由已知且可信的制造商制造的正版盒，或者插入的盒是否是盗版且可能是低质量的拷贝。例如，如果传感器单元不能够将盒类型识别为来自已知且可信的制造商，则其可以指示用户体验可能受到影响，并且控制器单元相应地防止设备使用盒来打印光栅图像。相反，如果盒类型被检测为是来自已知且可信的制造商的类型(例如，它是包含3d柱状透镜、相片纸和染料升华带的3d柱状盒，或者它是包含运动柱状透镜、相片纸和染料升华带的运动柱状盒，或者它是仅包含相片纸和染料升华带的静态图像盒)，则控制器单元允许设备进行打印。

28、在一些实现方式中，图像形成设备包括用于使用有线或无线连接将控制器单元耦接至外部设备、比如移动装置的通信接口。

29、有利地，这允许用户使用他们自己的移动装置、比如智能电话、平板电脑或其他装置，例如通过使用他们的装置上的与图像形成设备相关联的的软件应用程序来将他们希望打印的图像发送至该设备。如果使用无线连接，则通信接口可以包括例如蓝牙tm、wifitm或其他无线连接接口。附加地或替代性地，如果使用有线连接，则通信接口可以包括usb-c连接接口，或诸如iphonetm闪电端口之类的其他连接件。

30、在一些实现方式中，壳体限定了成形的接纳表面和用于将外部移动装置保持在成形的接纳表面上的夹具。

31、有利地，成形表面和夹具的组合允许任何形状或尺寸的移动装置被保持至该装置，从而既改善用户体验并且又确保在打印过程期间保持任何连接、无线连接和/或有线连接。

32、在一些实现方式中，图像形成设备包括封围在壳体中的印刷电路板(pcb)，其中，控制器单元、传感器单元和通信接口耦接至印刷电路板和电源。

33、有利地，通过在壳体中的pcb上设置这些单元和接口，该设备被提供为适合于消费者使用的完全集成的设备。

34、在一些实现方式中，图像形成设备还构造成打印静态图像，所述多个辊构造成使相片纸基底从储存器移动至染料升华打印头，该染料升华打印头构造成使用带在相片纸基底上形成图像，并且所述多个辊还构造成在完成时从设备排出静态图像。

35、有利地，用户因此能够使用相同的设备打印光栅图像和静态图像两者，而不需要单独的打印机。

36、在一些实现方式中，柱状透镜基底的储存器包括具有多个柱状透镜基底的连续条带(例如，塑料或其他背衬材料的连续条带)，所述多个柱状透镜基底在其上设置有粘合剂。背衬材料配置成以上述方式剥离。可选地，柱状透镜基底设置在连续条带上，连续条带在条带的相同侧以预定间隔间隔开，每个间隔基本上是柱状透镜基底的长度，并且其中，连续条带被折叠多次，每次折叠在相应间隔的开始处和结束处，这可选地允许折叠的连续条带以堆叠构型设置在柱状透镜基底的储存器内部。

37、有利地，该构型允许在允许一个辊卷绕塑料层废料时较少的能量消耗。此外，与单独的柱状透镜基底件以非连续方式堆叠的构型相比，这种布置不太可能卡住，因为将柱状透镜基底带向前拉动的辊机构不依赖于前一片材必须将下一片材拉动成与辊接触，这可能是单件构型的情况。这相应地提高了图像形成设备的可靠性。该构型还允许在辊处容易地收集丢弃的背衬带，而没有单独的背衬带件导致卡住的风险。

38、根据另一方面，提供了一种用于光栅图像打印的图像形成设备，该设备包括：壳体，该壳体封围多个辊和包括加热元件的染料升华打印头；以及一个或更多个可移除盒，所述一个或更多个可移除盒联接至壳体，以用于容纳染料升华带及柱状透镜基底的储存器，其中，所述多个辊构造成将带装载到染料升华打印头中，并将柱状透镜基底从储存器移动至染料升华打印头，其中，染料升华打印头构造成使用带在柱状透镜基底的表面上形成图像，图像包括多个交错图像；并且其中，染料升华打印头构造成使用带在打印图像上形成保护层。

39、有利地，这提供了用以直接打印到透镜上而不需要使用相片纸或其他图像基底的装置，如在许多上述实现方式中所描述的。

40、根据本公开的另一方面，提供了一种用于打印光栅图像的方法，该方法包括：将染料升华带、图像基底和柱状透镜基底插入到图像形成设备的壳体中；利用多个辊将带装载到染料升华打印头中，并且使相片纸基底从储存器移动至染料升华打印头；利用染料升华打印头在相片纸基底上形成图像，该图像包括多个交错图像；利用所述多个辊将柱状透镜基底移动成与相片纸基底接触；以及利用染料升华打印头的加热元件加热柱状透镜基底和/或相片纸基底以将柱状透镜基底结合至相片纸基底，从而形成光栅图像。

41、在实现方式中，插入的步骤包括将包括所述染料升华带、所述图像基底的储存器和所述柱状透镜基底的储存器的可移除盒插入到图像形成设备的壳体中。

42、根据本公开的另一方面，提供了一种计算机程序，该计算机程序包括用以使上述设备执行上述方法的步骤的指令。

43、根据本公开的另一方面，提供了一种计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质将上述计算机程序存储在其上。

44、根据本发明的另一方面，提供了一种用于与上述图像形成设备一起使用的盒，该盒包括以下各者中的一者或更多者、或者两者或更多者：染料升华带，该染料升华色带用于装载到图像形成设备的染料升华打印头中；图像基底的储存器；以及柱状透镜基底的储存器。

45、盒可以包括用以向图像形成设备指示柱状透镜基底是适于产生动画光栅图像还是立体光栅图像的物理或电子机构。在该上下文中，动画光栅图像可以是呈现一个或更多个图像翻转或图像变形(其中，图像随着视角的变化从一个图像离散地或准连续地变化至另一图像)或图像缩放的图像。

46、在一些实现方式中，柱状透镜基底(和软件)适于产生动画立体(3d)光栅图像，例如以创建随视点变化的动画3d图像。

47、该方法、计算机程序和计算机可读存储介质以及盒提供了与上述优点相同的优点。

48、根据本公开的另一方面，提供了一种用于从移动电话或类似装置打印光栅图像的图像形成设备。该设备包括用以支承移动电话的托盘，该托盘具有基部、光栅打印机构以及在实现方式中用于无线耦接至移动电话的无线通信系统。光栅打印机构内置于托盘的基部中，即光栅打印机构基本上被包含在基部的厚度内。

49、该图像形成设备还可以包括用以容纳以下各者中的至少两者的可移除盒：染料升华带，该染料升华带用于装载到图像形成设备的染料升华打印头中；图像基底的储存器和柱状透镜基底的储存器。托盘可以在一个边缘处具有用以接纳盒的第一槽。

50、托盘可以在另一边缘处具有第二槽，所述另一边缘可以是相对的边缘或任何边缘。第一槽与第二槽之间的方向可以限定通过光栅打印机构的传输路径的方向，该传送路径可以是直接的或经由多个其他路径。例如，盒可以沿垂直于行进方向的方向插入到第一槽中。还设想了其他方向和构型。光栅打印机构可以包括彼此竖向和/或侧向移位的第一辊和第二辊，以分别从可移除盒卷走图像基底和柱状透镜基底。托盘的基部可以包括沿着传输路径定位在第一辊和第二辊与第二槽之间的染料升华打印机。染料升华打印机可以具有构造成既在相片纸基底上进行打印并且又将柱状透镜基底固定至相片纸基底的染料升华打印头。这可以使用上述固定方法中的任何固定方法。

51、这种布置的实现可以便于在具有相对小的厚度的托盘的基部内提供光栅打印机。

52、图像形成设备还可以包括传感器，该传感器用以感测可移除盒中的柱状透镜基底是用于产生动画光栅图像还是立体光栅图像以及产生基底类型信号。

53、图像形成设备可以构造成将基底类型信号传送至光栅打印软件，该光栅打印软件存储在设备中的非易失性存储器中、或者存储在外部装置比如移动电话、平板电脑或计算机上的非易失性存储器中，或者存储在云中。在实现方式中，图像形成设备包括处理器，该处理器由设备中的非易失性存储器中的存储指令控制，以根据例如经由无线通信链路从移动电话获得的一个或更多个图像生成用于打印的交错图像。

54、光栅打印软件可以构造成从移动电话接收一个或更多个图像，并且将所述一个或更多个图像转换成一个或更多个交错图像，以用于光栅打印机构在图像基底上进行打印。该转换可以依赖于基底类型信号，例如使得当基底类型信号指示可移除盒中的柱状透镜基底用于产生动画光栅图像时，交错图像在与柱状透镜基底组合时产生动画图像，并且当基底类型信号指示可移除盒中的柱状透镜基底用于产生3d光栅图像时，交错图像在与柱状透镜基底组合时产生3d图像。

55、还提供了一种如上所述的可移除盒。

56、示例性光栅打印过程概述

57、现在描述光栅打印过程的示例性、非限制性描述。在诸如手机之类的移动装置的关联应用上，用户选择他们是否希望捕获和/或打印静态图像、3d图像或运动图像，或者替代性地，这通过识别插入的盒类型来确定。

58、在一些实现方式中，电话或其他装置上的应用软件配置成使用户能够在打印之前修改/编辑图像。在实现方式中，应用软件可以使用户能够选择多个单独的图像并且将它们拼接在一起以形成光栅图像，然后光栅图像被输出至打印机。此外或替代地，可以从单个初始图像生成用以形成光栅图像的多个图像。

59、电话或其他装置通过蓝牙tm、wifitm或电话usb-c/闪电端口向图像形成设备发送相片。图像形成设备使用其辊来夹持一张相片纸，并将其推向染料升华打印头。然后，打印头以多遍次方法将青色、品红色、黄色(以及可能的黑色、其他颜色和透明涂层)的层施加到基底上。

60、如果图像是光栅式的(经处理的图像包含多个交错图像的层、特别是成行或列的层)，则图像形成设备夹持柱状透镜并使其与相片纸上的打印的图像对准(该对准使用包括基于相片纸和柱状透镜的尺寸的物理约束的机械装置来完成，但是也可以使用光电传感器将柱状透镜与相片纸自动对准来完成)。柱状透镜和相片纸被一起带向染料升华打印头。染料升华打印头加热已经位于柱状透镜背面上的粘合剂并且将透镜结合至相片纸。替代性地或附加地并且如上所述，图像形成设备可以设置有用以剥离其上已经施加有粘合剂层的柱状透镜基底的背衬层的机构。该机构可以设置为多个辊的一部分。

61、如果图像是静态图像，则图像形成设备在最后一次通过时在图像的顶部上施加最后的保护涂层。

62、图像形成设备可以通过馈入到电池中的usb-c端口充电。

63、图像形成设备可以具有耗材端口，该耗材端口可以摄取三个类型的盒中的一种盒：

64、1.3d盒(包含3d柱状透镜、相片纸和染料升华带)

65、2.运动盒(包含运动柱状透镜、相片纸和染料升华带)

66、3.静态盒(包含相片纸和染料升华带)

67、图像形成设备可以包括传感器，该传感器感测盒是否来自已知、可信的制造商或者其是否是非正品产品。如果盒是非正品产品，则图像形成设备可以布置成不进行打印。