專利名稱：噴墨染色裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種噴墨染色裝置，更具體地說，涉及一種使用噴墨方法將油墨噴射到布料表面染成一所需圖案的噴墨染色裝置。
織物印花是有代表性的傳統(tǒng)染布方法之一。紡織物印花已進行了各種改進并發(fā)展到相當高的技術水平。然而，這種方法需要規(guī)劃、雕刻并形成所需圖案，為織物印染備染糊，備生產(chǎn)等步驟。進行了這些步驟以后，才能第一次有可能印染成所需圖案。因此，它需要許多生產(chǎn)步驟以及高生產(chǎn)技術，并要花費相當長的時間，從而導致高成本。
根據(jù)所述的觀點，推薦并使用了一種運用噴墨型印染機來進行染布的方法，這種方法允許通過有選擇地向布料噴射所需顏色的油墨，從而形成一所需顏色的圖案。噴墨型印染機可以用一簡單方法，不需要高技術，就可以在布料表面形成一所需圖案。
最近在纖維材料方面的發(fā)展和編織技術上的進步，生產(chǎn)出了帶絨毛的布料，這種布料已被廣泛應用。當需要用前面所述的噴墨形印染方法在帶絨毛的布料上染上所需的圖案時，噴出來的墨可能被布料表面上的絨毛所阻礙，或者墨滴噴出方向可能會改變，所以，不能染上所需圖案。
更具體地說，在噴墨型印染機中，噴墨頭到布料之間的距離很短，其為1～4mm，所以，絨毛可能關閉上噴墨頭上用于噴墨的小孔，或者絨毛會截住噴出來的墨。所以，印染帶絨毛的布料是十分困難的?？紤]到這個問題，日本專利公開第7-3667號提出了一種利用噴墨型印染機來印染帶絨毛布料的方法。根據(jù)這種印染方法，首先，在布料的絨毛表面上涂上膠粘劑，使絨毛按一個方向平躺在布料表面上，被膠粘劑粘在布料表面上，然后，用噴墨印染法來進行染色。所以，噴出來的墨不被絨毛所阻礙，這樣，可以在帶絨毛的布料上以所需顏色染上想要的圖案。然而，根據(jù)這種方法，在染色之前，必須要有均勻地平整布料表面絨毛的工序。所以，印染前的工序太復雜，從而導致較高的成本。另外，染色以后，當移去布料表面的膠粘劑讓粘在布料表面上的絨毛豎起時，可能會破壞染上的圖案，或?qū)е氯旧系念伾松?br> 日本專利公開第60-157867號提供了一種噴墨染色裝置，它上面有一吸氣室，用于在染色時從背面吸取處于布料輸送路線中的布料，從而防止染色時，布料表面上圖案偏移或變形。
本發(fā)明的一個目的是提供一種結(jié)構(gòu)簡單的且不需要印染預加工和后加工工序的噴墨染色裝置，甚至可以用來印染帶絨毛布料。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種噴墨染色裝置，其中，布料在該裝置中輸送，布料的一個表面面對著一個噴墨頭，以噴墨方法通過將油墨噴射到所述被輸送的布料上進行染色，它包括絨毛抑制構(gòu)件，用于在染色時利用風壓將絨毛壓倒在所述布料的表面上。
所以，染色時，布料毛表面上的絨毛被風壓壓倒，利用噴墨可能在布料表面得到滿意的染色效果，不受布料表面絨毛的影響。用這種方式，可以得到一種結(jié)構(gòu)簡單，而且甚至在印染絨毛布時也不需要任何染色的預加工和后加工工序的噴墨染色裝置。
所述絨毛抑制裝置可包括一個吸氣裝置，用于從布料背面吸取空氣，從而在噴墨頭對面的布料背面形成負壓。結(jié)果，布料表面的空氣通過布料被吸入，所以，噴墨頭對面的布料表面的絨毛被吸倒，和布料表面緊密接觸。所以，在染布時，噴出的墨不受絨毛的阻礙，可以得到滿意的染色效果。
所述絨毛抑制裝置可具有一空心壓印板，壓印板上有一開口，它和噴墨頭對面的布料背面接觸，吸氣裝置通過由吸氣裝置吸氣的氣流通道與壓印板連接。因此，布料在輸送時覆蓋了壓印板的開口被印染上圖案，從而保證高吸氣效果，并進一步消除染色時絨毛的影響。所述絨毛抑制裝置還可以包括一凹形形成抑制裝置，用于抑制當通過吸氣裝置吸氣時在壓印板的開口處的布料表面形成凹陷。所以，可以防止通過吸氣裝置的吸氣作用使布料表面過于向內(nèi)彎曲，并防止布料表面通過開口被吸到空心壓印板中。所以，凹形形成抑制裝置使布料表面和噴墨頭之間距離保持恒定。因此，即使吸氣裝置進行吸氣時，油墨可以安全噴出并達到布料表面的所需位置，從而可以避免圖案變形。
為了輸送布料，噴墨染色裝置還可以包括一輸送輥和一收卷輥，輸送輥用于將布料輸送到噴墨頭對面的位置，收卷輥用于將布料從噴墨頭對面的位置卷取。凹形形成抑制裝置允許布料通過輸送輥輸送，并由收卷輥拉緊，同時，對著噴墨頭的布料的背面和壓印板的開口接觸。因此，凹形形成抑制構(gòu)件可以配有用于輸送布料的輸送輥和收卷輥，因而凹形形成抑制裝置不需要任何附加部件。因此，裝置規(guī)格不會增大，成本也不會提高。
凹形形成抑制裝置可包括一篩，它允許空氣通過，覆蓋住壓印板的開口。篩可以防止布料在吸氣作用下從開口進入空心的壓印板，避免布料表面過于彎曲，所以，它可以確保將油墨噴射到布料表面的所需位置，從而，在布料表面染上想要的圖案。
篩上每個開口的面積最好不超過25cm2。
當布料背面在吸氣裝置的吸氣作用下與篩接觸，而在布料表面形成多個凹凸形狀時，每個凹形表面和每個凸形表面的高度差最好不超過0.5mm。
絨毛抑制裝置可以包括一空氣噴射裝置，用于從噴墨頭側(cè)面向噴墨頭對面的布料表面噴出空氣。因此，噴墨頭對面布料表面上的絨毛被從空氣噴射裝置噴出的空氣壓倒在布料表面。所以，絨毛既不會阻礙墨滴，也不會改變噴墨方向。所以，確保油墨可以噴出去并達到布料表面預定位置，從而可以得到?jīng)]有任何變形的所需圖案。
空氣噴射裝置和噴墨頭可形成為一體，它包括多個用于噴射空氣的空氣噴射孔和用于噴射油墨的形成于噴墨頭上的多個小孔。這可以幫助壓倒布料表面上油墨所達到位置的絨毛。
每個空氣噴射孔和每個小孔之間的距離在10mm之內(nèi)。
從每個空氣噴射孔中噴射出來的空氣的方向和從多個小孔中噴射出來的油墨的方向接近。
從每個空氣噴射孔中噴射出的空氣量均勻且穩(wěn)定。因此，布料表面上印色所達到位置的絨毛被穩(wěn)定地壓倒。
用于從每個空氣噴射孔中噴射空氣的壓力最好是大氣壓的1.2～3倍。
空氣噴射裝置可以包括一個空氣供應入口，它將外部空氣提供給空氣噴射口，從此處噴射出去；和一空氣供給通道，它為多個空氣噴射D提供公用通道，將空氣供應入口與每個空氣噴射口連通?？諝夤肟诘揭粋€空氣噴射口的距離以及空氣供應入口到另一個空氣噴射口的距離不超過10cm。所以，從空氣供應入口提供到空氣噴射口的空氣量和從這兒噴射出的空氣量一致。
絨毛抑制裝置可以包括一吸氣裝置和一空氣噴射裝置，吸氣裝置，用于從布料背面吸取空氣，從而在噴墨頭對面的布料的背面形成負壓；空氣噴射裝置用于從噴墨頭一側(cè)向噴墨頭對面的布料表面噴射空氣。因此，空氣從噴墨頭對面的布料的背面被吸取，同時，空氣從噴墨頭側(cè)面噴射到噴墨頭對面的布料表面。因此，噴墨頭對面的布料表面上的絨毛可以更有效地被壓倒。因此，噴墨不受絨毛阻礙，從而，可以通過噴墨得到無任何變形的所需圖案。
絨毛抑制裝置除包括吸氣裝置和空氣噴射裝置外，還可以包括一空心壓印板，壓印板上有一開口，該開口和噴墨頭對面的布料背面接觸，壓印板通過吸氣裝置吸氣的氣流通道與吸氣裝置連接。
因此，覆蓋在壓印板的開口上布料在輸送時，空氣吸取和通過開口的空氣噴射產(chǎn)生的效果得到提高，所以染色時，可以更有效地將絨毛壓倒在布料表面。
絨毛抑制裝置包括除包括吸氣裝置和空氣噴射裝置外，還包括一凹形形成抑制構(gòu)件，用于抑制在壓印板的開口處的布料表面形成凹陷。
結(jié)果，可以防止布料在空氣的吸入和噴射的作用下通過開口進入空心壓印板，避免彎曲太大，噴墨頭和布料表面的距離保持恒定，確保墨滴到達布料表面的預定位置，所以，可以避免圖案變形。
在絨毛抑制裝置包括吸氣裝置和空氣噴射裝置時，凹形形成抑制裝置允許布料被用于輸送布料的輸送輥和收卷輥拉緊，同時讓噴墨頭對面的布料背面和壓印板開口接觸。因此，凹形形成抑制裝置可以配有用于輸送布料的輸送輥子和收卷輥子，所以，它不會增加部件數(shù)量，也不會增加成本。
在絨毛抑制裝置裝配有吸氣裝置和空氣噴射裝置時，凹形形成抑制構(gòu)件包括一篩，它允許空氣通過，并覆蓋住壓印板的開口。
所以，可以防止布料在空氣的吸入和噴射的作用下經(jīng)過開口進入空心壓印板并產(chǎn)生變形，而且噴墨頭和布料表面的矩離可以維持恒定。因此，墨滴可以安全地到達布料表面的預定位置，從而可以得到無任何變形的圖案。
參考附圖，通過下面對本發(fā)明的詳細介紹，本發(fā)明的所述和其它目的、特征以及優(yōu)點就會一目了然。附圖中

圖1是本發(fā)明噴墨染色裝置第一實施例的結(jié)構(gòu)簡圖；圖2A至2C分別示出了本發(fā)明第一、第二和第三實施例中，染色時布料表面狀態(tài)；圖3是圖1所示的噴墨染色裝置的外觀透視圖；圖4是圖1所示噴墨染色裝置中噴墨頭的噴墨面?zhèn)让嫱敢晥D；圖5A和5B是剖視圖，用以示出本發(fā)明第一到第三實施例所用噴墨頭的噴墨基本結(jié)構(gòu)；圖6是本發(fā)明第一實施例的噴墨染色裝置的另一種結(jié)構(gòu)的簡圖；圖7A和7B示出了圖6所示的篩結(jié)構(gòu)；圖8是一表格，示出了油墨滴和布料上目標位置之間相對位置隨圖1所示噴墨頭和布料表面之間距離以及油墨噴射速度的變化而變化；圖9A和9B示出了本發(fā)明第二實施例中，當從噴墨頭側(cè)面向布料吹風時，布料表面的氣流狀態(tài)；圖10示出了本發(fā)明第二實施例中帶有墨盒的噴墨頭的一個實例；圖11A和11B分別是圖10所示噴墨頭的俯視圖和側(cè)視圖，示出了從空氣供應入口到圖10所示每個噴射孔的空氣通道；圖12是一簡圖，示出了圖10所示噴墨頭的噴墨染色裝置的一個實例；圖13是一簡圖，示出了帶有圖10所示噴墨頭的噴墨染色裝置的另一實施例；圖14是一簡圖，示出了帶有圖10所示噴墨頭的噴墨染色裝置的又一實施例；圖15是本發(fā)明第三實施例的噴墨染色裝置的結(jié)構(gòu)簡圖。
下面將參考附圖，詳細介紹在本發(fā)明第一到第三實施例中，利用噴墨的方法在帶有絨毛的布料表面染上所需圖案的噴墨染色裝置。
第一實施例圖1是本發(fā)明的噴墨染色裝置的第一實施例的結(jié)構(gòu)簡圖。圖2A到2C分別示出了本發(fā)明第一、第二和第三實施例中，在進行染色時布料表面的狀態(tài)。在圖2A到2C中，箭頭代表用于壓制布料表面絨毛的氣流方向。圖3是圖1所示噴墨染色裝置的外觀透視圖。圖4是噴墨染色裝置中噴墨頭的噴墨面?zhèn)让嫱敢晥D。圖5A和5B是剖視圖，用以示出本發(fā)明第一到第三實施例所用噴墨頭的噴墨基本結(jié)構(gòu)。
下面將參考圖3、4、5A和5B介紹第一實施例的噴墨染色裝置的結(jié)構(gòu)。參考圖3，一個噴墨染色裝置包括兩個固定在主體1相對兩端框架上的滑桿2和3；一個可以在滑桿2和3上滑動的托架4；一個固定在托架4上的墨盒裝置5和噴墨頭6。
噴墨頭6在滑桿2和3上滑動時，有選擇地噴射油墨，所以在噴墨面前面的一記錄介質(zhì)(該實施例中是布料)上形成一所需圖案。一壓印板7與滑桿2和3平行，并放置在布料放置側(cè)上，面對著噴墨頭6的噴墨面，后面將具體介紹。
如圖1所示，壓印板7是一個空心件。它和吸氣裝置15相連接，用以通過空氣通道7e及其末端的吸氣口7b來吸取空氣。壓印板在其前端，也就是面對噴墨頭6的一部分，有一開口7a。
如圖4所示，噴墨頭6上配有噴墨面61至68，每個噴墨面上都有多個噴射油墨的小孔(圖中用虛線表示)，用以分別噴射不同顏色的油墨。墨盒裝置5包括墨盒51至58，用以為各自噴墨面61至68儲備油墨。
每個墨盒51至58通過一油墨供給通道(圖中未顯示)與相應的多個小孔6a連通，向油墨室不斷地提供油墨，在后面將會介紹，該油墨室放在油墨供給通道中間，或放在多個小孔6a的前面。在圖4所示的實例中，假設要用八種不同顏色的油墨來染色，墨盒51至58中分別提供給八種不同顏色油墨當中的一種。油墨顏色種數(shù)不受限制。當有可能通過重疊不同顏色來形成一新顏色時，至少要備4個墨盒，它們相應地是黃色、深紅色、藍綠色和黑色油墨。如果不能通過重疊多種不同顏色來形成一新顏色時，就要分別提供所需各種顏色的墨盒。
每個墨盒51至58都可以從噴墨頭6上拆下來，當儲存的油墨用完時，可以更換?？梢蕴峁┮慌c噴墨頭6分開的大油墨缸來代替墨盒裝置5，向噴墨頭6的每個油墨室提供油墨。此時，油墨缸可能通過一軟管或類似件連接到噴墨頭6上，而軟管或類似件又和上面所述的噴墨頭6的油墨供給通道相連接。從而，為噴墨頭6提供一油，墨供給通道。
下面將參考圖5A和5B介紹從噴墨頭6噴射油墨的結(jié)構(gòu)和原理。盡管僅針對其中一個噴墨面61進行介紹，它們對其它噴墨面62至68也同樣適用。參考圖5A，在噴墨頭6中，在與噴墨面61上的多個小孔連通的油墨供給通道中間有一油墨室6b，并且相應于油墨室6b，還提供有一壓電振蕩器8、一電源9和一開關10，用來擠壓油墨室6b中的油墨。利用毛細作用通過放在油墨室6b和墨盒51之間的一過濾器6c，將相應墨盒51中的油墨提供給油墨室6b，所以油墨室6b一直充滿油墨。此時，通過接通/切斷開關10，從電源9有選擇地向壓電振蕩器8提供電壓，油墨室6b中的油墨便從多個小孔6a中射出。更具體地說，當接通開關10時，電壓源9的電壓提供給壓電振蕩器8，所以，由于壓電振蕩器8和油墨室6內(nèi)壁一塊板(見圖5B)的單變體作用(Unimorph operation)，使壓電振蕩器8朝油墨室6b的內(nèi)壁彎曲，從而，油墨室6b受到壓縮，減少了油墨室6b的容積。在此時產(chǎn)生的壓力波的作用下，油墨室6b中的油墨從多個小孔6a中射出，形成如圖5B所示的油墨滴D。射出的油墨滴D到達放在噴墨面61前面的布料表面上，所以布料表面被染上油墨滴D的顏色。當噴墨頭6在滑桿2和3上滑動時，通過有選擇地控制開關10的接通/切斷，可以在布料上染上所需的圖案。
參考圖5A，當提供到壓電振蕩器8上的電壓被停止時，壓電振蕩器恢復原形。由于油墨室6b中壓力減少，油墨室的容積變化，從而，向油墨室6b中提供油墨。因此，油墨室6b中一直保持充滿油墨。
參考圖1，如圖所示，在壓印板7上面對噴墨頭6的噴墨面61到68的部分上，形成一開孔7a。在其末端，有一吸氣口7b，它通過空氣通道7e和吸氣裝置15連通，用于按短劃線箭頭所示方向吸取空氣。開口7a位于由吸氣所產(chǎn)生的氣流通道上。布料11沿圖中實線箭頭方向輸送，所以，它的表面面對著噴墨頭6的噴墨面。此時，輸送輥12朝壓印板7的開口7a方向提供布料11，當布料11通過壓印板7的開口7a后，布料11通過收卷輥13從開口7a處拉緊。
用這種方法，布料11由分別位于壓印板前、后的輸送輥子12和收卷輥子13懸掛著輸送，此時，壓印板面對噴墨頭6的噴墨面61～68。所以，壓印板7的開口7a位于輸送輥12和收卷輥13之間，并且，噴墨頭6的噴墨面61～68面對著開口7a。
由于壓印板7的前部上有開口7a，其后部有吸氣孔7b，在由輸送輥12和收卷輥13輸送的布料11背后，空氣按如圖1中短劃線箭頭方向被吸入。下面將介紹由于空氣的吸入導致布料11的表面(將染色的面)上絨毛狀態(tài)的變化。參考圖2A，絨毛11a立在布料11的表面上。當從布料11的后面吸氣時，布料11面對噴墨頭6(布料11的前面)的表面上絨毛11a被吸入的空氣壓倒在布料11的表面上，如圖2b所示。在這種狀態(tài)下，油墨有選擇地通過噴墨頭6噴射到布料11的表面上。所以，噴墨不被絨毛11a所阻礙，墨滴達到布料11上的所需位置，從而成功地染上所要的圖案。
當在圖2A所示的未吸入空氣狀況下，布料11表面上的絨毛11a接觸噴墨頭6的噴墨面61～68，噴墨面上的多個孔6a被絨毛11a堵住。然而，當如上所述，吸入空氣時，絨毛11a被吸進并躺在布料11的表面上，也就是，絨毛11a從圖2A所示狀態(tài)變化到圖2B所示的狀態(tài)。所以，絨毛11a不能改變噴墨方向，墨滴D到達布料11上所需位置，從而完成染色。
壓印板7的長度方向上的開口7a形成于一定長度上，該長度相應于沿滑桿2和3滑動的噴墨頭6的運動范圍。所以，當吸入空氣時，布料11向空氣吸入方向(圖1中短劃線箭頭)彎曲。更具體地說，布料11被空氣推入壓印板7的空心部分，布料部分進入壓印板內(nèi)并彎曲。當布料在壓印板7上形成彎曲部分(凹形部分)時，從噴墨頭6中噴射出的墨滴D到達布料表面的位置，偏離了所需位置。所以，面對噴墨頭6的布料表面總是保持恒定、不變的狀態(tài)是很重要的。
為了排除布料11的彎曲和清除墨滴D到達布料表面的位置偏移，布料11通過位于圖1所示的布料輸送路線上的開口7a的上游和下游的輸送輥12和收卷輥13輸送，從而使布料11與壓印板7的開口7a的上、下邊緣保持緊密接觸，同時，輥子12和13向布料11施加均勻的力。例如，當壓印板7的開口7a位于圖1所示布料輸送路線上輸送輥12和收卷輥13中間，輥子12和13向布料11施加均勻作用力，以輸送布料11，然后，布料11懸在壓印板7的開口7a上、下邊緣的兩側(cè)，所以，當吸入空氣時，可以防止布料"進入空心壓印板7。此時，布料11被向上拉和向下拉，如圖1所示，布料和開口7a的上、下邊緣保持緊密接觸，因此，可以有效地利用空氣的吸入。結(jié)果，可以改進壓倒面對噴墨頭6的布料11表面上的絨毛11a的效果。
輸送輥12和收卷輥13的布置保證布料11稍進入壓印板7一點。所以，布料11在輸送時，與壓印板7的開口7a上、下邊緣接觸并帶有一定的壓力。用這種方式，布料11在輸送時，被輥子12和13張緊，從而，在吸氣時，布料11在開口7a處的彎曲不厲害，布料11面對噴墨頭6的表面保持平整。另外，布料11與開口7a保持緊密接觸，所以，開口7a穩(wěn)穩(wěn)地被布料11所覆蓋，從而提高了空氣吸入的效率。結(jié)果，改進了將絨毛11a吸倒在布料11的表面上(如圖2B所示)的效果。
為了有效地輸送布料11，同時，又讓輸送輥12和收卷輥13拉緊布料，收卷輥13輸送布料11的速度設定的比輸送輥12輸送布料11的速度稍快一點。結(jié)果，布料11在輸送時，帶有一定的拉伸，所以，可以防止布料在開口7a處由于吸氣作用而彎曲。
圖6是一簡圖，示出了本發(fā)明第一實施例中噴墨染色裝置的另一結(jié)構(gòu)。除圖1所示的結(jié)構(gòu)外，圖6所示的結(jié)構(gòu)還包括一個篩14。除這一點以外，該結(jié)構(gòu)和圖1所示結(jié)構(gòu)相同。為了防止布料11在壓印板7的開口7a處由于吸氣作用而彎曲，壓印板7的開口7a可以用一允許通風的金屬篩14覆蓋住，如圖6所示?？諝馔ㄟ^布料11和篩14吸入，因此，篩14可以防止布料11進入空心壓印板7并彎曲。
篩14既可以讓風通過，又可以防止布料11彎曲。篩14的每個開口的面積要足以保證其通風量可以將絨毛11a吸倒在布料11的表面上。換句話說，為了改進通過吸氣作用將絨毛11a吸倒在布料11表面上的效果，篩14最好有大開口。然而，如果開口太大，篩形結(jié)構(gòu)14本身也就沒有意義了。更具體地說，當每個開口很大時，通過空氣吸入，軟的布料11通過篩14的每個開口有相當一部分進入到空心壓印板中。所以，當篩14的每個開口很大時，布料11將凹進篩14的每個開口中，開口越大，凹進的布料也越多。為了防止這個問題，篩14的每個開口的面積至多為25cm2，下面將介紹這一點。
圖7A和7B示出了圖6所示的篩結(jié)構(gòu)。篩14由金屬經(jīng)絲和緯絲14a和14b編織而成，如圖7A所示。布料11和篩14上由編織金屬經(jīng)絲和緯絲14a和14b所形成的凹凸表面保持緊接觸。此時，凹凸大小取決于所用金屬絲14a和14b的直徑，如圖7B所示。所以，如果布料11表面的凹凸較大，噴射墨滴D到達布料11表面的位置將偏離布料表面無凹凸時所到達的位置，所以，不可能達到滿意的染色效果。為了防止這個問題，布料11表面上凹面到凸面之間的高度最多只能為0.5mm，下面將介紹這一點。布料11上從凹面到凸面的高度稱為凹凸差。當布料11表面上沒有任何凹凸時，墨滴D到達布料11表面的位置稱為理想目標位置。另外，實際位置和所需目標位置的偏移下面稱為偏移目標位置量。
下面將介紹為什么凹凸差最多只能為0.5mm的原因。當一個噴墨打印機以180dpi密度和5kHz的噴墨周期進行打印時，噴墨頭6的移動速度為70.5cm/s(厘米/秒)。噴墨頭6的噴墨速度設定為6m/s(米/秒)。此時，墨滴D的噴射方向與6m/s和0.705m/s的合成矢量方向匹配。所以，當由于布料11表面形成了凹面而使噴墨頭6和布料11之間的距離增大時，墨滴D將偏移布料11表面上的所需位置。當噴墨頭6和布料11之間的距離保持恒定時，也就是布料11的表面上沒有任何凹凸時，偏移目標位置量將會消除。然而，凹凸差越大，墨滴D經(jīng)歷的周期越長，偏離目標位置量越大。所以，墨滴D在布料11表面形成的圖案變形也就越大。當偏離目標位置量不超過1/2點(0.0705mm)時，布料11表面形成的圖案的變形就根本不成問題。如圖8所示，它是一個表格，墨滴D在布料11表面上偏離目標位置量隨噴墨頭6和布料11表面之間的距離DT的變化以及圖1所示噴墨頭的油墨噴射速度的變化而變化。
參考圖8，噴墨頭6中油墨的噴射速度從8m/s變到6m/s和4m/s。在第一種情況下，示出了當噴墨頭6和布料1 1表面之間距離DT＝4mm時，在各種油墨噴射速度下，墨滴D在布料11表面上偏離目標位置量。類似的，第二種情況示出了距離DT＝3.5mm時各種油墨噴射速度下的偏離目標位置量。第三種情況示出了距離DT＝3mm時各種油墨噴射速度下的偏離目標位置量。
第四種情況和第五種情況分別示出了距離DT的變化ΔDT分別為1mm和0.5mm時各種油墨噴射速度偏離目標位置量的變化。第四種情況的偏離目標位置量是從第一種情況和第三種情況的值中得到的，第五種情況的偏離目標位置量是從第一種情況和第二種情況的值得到的。
正如從圖8可以理解到，當油墨的噴射速度增大時，偏離目標位置量減小。當油墨的噴射速度為恒值時，偏離目標位置量也是恒值。所以，只要布料表面是平的，沒有任何凹凸，就不會存在偏離目標位置量。當在布料11表面有凹凸，其凹凸差超過1mm時，既使增加油墨噴射速度，偏離目標位置量也不會小于0 075mm。當凹凸差最多設置為0.5mm時，在油墨噴射速度為6m/s時，偏離目標位置量最多為0.0588mm。
因此，當在壓印板7的開口7a上提供篩14時，如圖6所示，篩14要選擇合適的編織線直徑和間距，以保證布料11表面的凹凸差不超過0.5mm。這里，篩14的每個開口面積取決于布料11的厚度和吸氣壓力大小。在一個實驗中，使用制T恤衫的薄的軟布，壓印板7的內(nèi)壓分別設定為0.7Pa和0.5Pa。篩14的每個開口面積最好不超過25cm2。
為了在壓印板7的內(nèi)壓為0.7Pa時保證0.5mm的凹凸差，篩14的每個開口面積可能增大到30cm2。另外，通過輸送輥12和收卷輥13來拉、懸(或伸展)壓印板7上的布11也很重要。
第二實施例在第一實施例中，布料11表面的絨毛11a，也就是，面對噴墨頭6的表面被布料11后面的吸氣作用吸倒躺在布料的表面11a上。
然而，當吸氣作用是象第一實施例中那樣從壓印板的側(cè)(布料11后面)進行時，高密度的布不能通過許多風，盡管可以保證布料11與壓印板7緊密接觸。此時，布料11中空氣流動速度明顯減小，所以很難讓絨毛11a的頂部躺倒在布料11的表面上。因此，在第二實施例中，提出了一種油墨印染裝置，它從噴墨頭一側(cè)向布料11的表面噴射風，從而使絨毛躺倒，如圖2C所示。在這種情況下，噴墨頭上的空氣噴射口位于用于噴墨的孔6a附近位置，所以，油墨和風一同噴射。從多個空氣噴射孔噴射出來的空氣沖擊壓印板7上的布料11的表面，并向低氣壓方向(也就是對著空氣噴射孔的方向)流動，實現(xiàn)近似理想的空氣流動。
圖9A和9B示出了根據(jù)本發(fā)明的第二實施例，從噴墨頭向布料噴射風時，布料表面的空氣流動情況。利用氣體和液體從壓力高的地方向壓力低的地方流動的特性，從空氣噴射孔的高壓段向布料11表面的低壓段(處于常壓下)噴射空氣。從噴墨頭的多個空氣噴射孔噴射出來的空氣一開始碰擊布料11的表面，然后按圖9A所示的所有方向散射。接著，被空氣噴射孔包圍的部分，當空氣找不到出口時，該段的壓力趨于上升，所以，朝這部分流動的空氣受到阻礙。相應地，空氣就流向壓力低的空氣噴射孔的周向，如圖9B所示。
圖10是一透視圖，示出了本發(fā)明第二實施例中，帶有墨盒裝置5的噴墨頭6A的一個實例。除了上面所述的噴墨頭6的結(jié)構(gòu)以外，噴墨頭6A包括一個空氣供給通道60，用于從與噴墨面61～68相同的面噴射空氣；一個空氣供應入口70；一個吹風機71；一個空氣輸送管72；和多個空氣噴射孔6e。在噴墨頭6A中，除了用于提供油墨的油墨供給通道外，還單獨有一個用于從與噴墨面61～68相同的面噴射空氣的空氣供給通道60?？諝夤┙o通道60上位于噴墨頭6A的后面有一空氣供應入口70，該空氣供應入口70通過空氣輸送管72和吹風機71連通。在噴墨頭6A的噴墨面61～68一側(cè)，形成多個空氣噴射孔6e。每個空氣噴射孔6e即通過連通孔63和空氣供給通道60連通。多個空氣噴射孔6e圍繞每個噴墨面61～68按等距離排列。
圖11A和11B分別是位于圖10所示的空氣供應入口70和每個噴射孔6e之間的空氣供給通道60的俯視圖和側(cè)視圖。
圖12-14都是簡圖，它們分別示出了本發(fā)明第二實施例中帶有圖10所示的噴墨頭的噴墨染色裝置的三個實例。第二實施例的噴墨染色裝置可能采用噴墨頭6A來替代圖1所示染色裝置的噴墨頭6，所以，不從布料11后面吸氣，如圖12所示。另外，染色裝置還可以有如圖13或14所示的結(jié)構(gòu)。圖13所示的染色裝置和圖1所示染色裝置不同點在于壓印板7，它采用一種傳統(tǒng)的無任何開口7a的轉(zhuǎn)筒型壓印板90來輸送布料11。參考圖13，布料11繞在壓印板90上，壓印板90按箭頭B方向轉(zhuǎn)動，同時，布料由兩個壓布輥80拉伸，當壓印板90轉(zhuǎn)動時，使布料按箭頭A的方向輸送。
圖14所示的染色裝置和圖1所示的不同處在于壓印板7，它采用一種無任何開口7a的平板型壓印板100來輸送布料11。在圖14中，布料11按箭頭A方向輸送，噴墨頭6A相對的表面(被噴墨面)保持平整。
當布料在圖12至14所示的裝置中輸送時，空氣噴射到布料11的面對噴墨頭6A的表面上，所以，絨毛被壓倒，可以用噴墨方法進行染色。在圖12所示的實例中，布料11在輸送的同時，象第一實施例中一樣，由輥子12和13拉伸。所以，即使當空氣噴射到布料11上時，布料11保持平整并且不凹入開口7a中。
參考圖10至14，在染色時，噴墨頭6A沿滑桿2和3滑動，有選擇地噴射油墨。在進行噴墨操作的同時，空氣通過吹氣機71輸送到空氣供給通道60中，并從每個噴射孔6e按圖12中箭頭C所示方向噴射到布料11的表面上。此時，參考圖2C，布料11表面的絨毛11a被每個噴射孔6e噴射的空氣吹倒在布料11的表面上。所以，墨滴D的噴射狀態(tài)和方向都不受絨毛11a的阻礙，所以，墨滴D達到布料11表面的所需位置，保證使布料11得到滿意的染色效果。
參考圖10，為了保證從每個孔6a噴射出的墨滴D不受布料11表面的絨毛11a影響，準確地到達布料11表面，從各個噴射孔6e均勻地噴射空氣很重要。所以，噴射空氣時，最好用等間距的噴射孔6e并包圍每個噴射面61～68的多個開口6a。當每個噴射孔6e和每個孔6a之間間距大時，在噴墨染色時將絨毛壓倒在布料11的表面上的效果就會消失。所以，每個噴射孔6e和每個小孔6a的間距保持在10mm之內(nèi)。此時，每個噴射孔6e中空氣噴射出的方向接近到達布料11表面的墨滴D的方向，所以，能保證更為準確的染色。
至于從每個噴射孔6e中噴射出的空氣量，它們應該是恒定的。另外，重要的是多個噴射孔6e噴射等量空氣。考慮到從吹氣機71輸送的空氣通過一空氣供應入口70和一公用通道60提供給每個噴射孔6e，如果供給通道太短，那么從每個噴射孔6e噴射的空氣量就不均勻。如果供給通道60太長，那么，從每個噴射孔6e噴射的空氣量就小。假設采用線頭7時，噴墨頭6A不短于20cm，在有一個空氣供應入口70且它與所有噴射開口6e連通，從入口70附近的一個噴射孔6a噴射出去的空氣強，而從遠離入口70的一個噴射孔6e中噴射出的空氣弱。為了避免這種不均勻的空氣噴射，每個噴射孔6e到入口70的距離差值最好不超過10cm。
從每個噴射孔6e中噴射空氣的壓力最好是大氣壓的1.2到3倍，大氣壓的1.5到2倍更好。
在圖12所示的結(jié)構(gòu)中，在布料11后面提供篩14(如圖6所示)，空氣可以射向布料11的表面上。
第三實施例在第三實施例中，為了將絨毛壓在布料11的表面上，同時進行第一實施例中的空氣吸取和第二實施例中的空氣噴射。圖15是一簡圖，示出了本發(fā)明第三實施例中噴墨染色裝置的結(jié)構(gòu)。圖15所示的噴墨染色裝置和圖1所示的第一實施例中的結(jié)構(gòu)不同之處在于可以噴射空氣的噴墨頭6A取代了噴墨頭6。除此之外，和圖1中的結(jié)構(gòu)相同。
在圖15中，在壓印板7的開口7a處，布料11的背側(cè)通過按箭頭B方向吸氣而設為負壓，同時，空氣按箭頭C方向從噴墨頭6A噴射到布料11的前面，也就是面對噴墨頭6A的表面，而布料11按箭頭A方向輸送。因此，當空氣噴射量少于第二實施例中的空氣噴射量而吸氣量小于第一實施例的吸氣量時，絨毛11a可以有效地躺在布料11的表面上。另外，由于空氣吸取和空氣噴射是同時進行的，布料11的凹凸差可以比僅吸氣時減小。另外，墨滴D的運行方向不受氣流的阻礙。另外，因為布料11是通過輥子12和13的拉伸而輸送，布料11在開口7a處的表面保持平整。在開口7a處可以提供篩14。此時，在開口7a處的布料11表面的凹凸差最好為0.5mm或更小，篩14的每個開口面積最好不超過25cm2。
盡管已詳細示出并介紹了本發(fā)明，必須清楚的是它們僅作為示例，而不是對本發(fā)明的限定。本發(fā)明的發(fā)明范疇和精神在下面所附的權利要求書中作了規(guī)定。
權利要求
1.一種噴墨染色裝置，其中，布料在該裝置中輸送，布料的一個表面面對著一個噴墨頭，以噴墨方法通過將油墨噴射到所述被輸送的布料上進行染色，它包括絨毛抑制構(gòu)件，用于在染色時利用風壓將絨毛壓倒在所述布料的表面上。
2.如權利要求1所述的噴墨染色裝置，其中，所述絨毛抑制構(gòu)件包括吸氣裝置，用于在所述噴墨頭對面的布料后面吸取空氣，從而在所述布料的背面形成一負壓。
3.如權利要求2所述的噴墨染色裝置，其中，所述絨毛抑制構(gòu)件包括一個空心壓印板，它上面形成一開口，該開口和所述噴墨頭對面的所述布料背面接觸，并且，所述吸氣裝置和所述壓印板通過一由吸氣裝置吸取的氣流通道連接起來。
4.如權利要求3所述的噴墨染色裝置，其中，所述絨毛抑制構(gòu)件還包括凹形形成抑制構(gòu)件，用以在通過由所述吸氣裝置吸取空氣時，抑制在所述布料位于所述壓印板的所述開口位置的表面上形成凹形。
5.如權利要求4所述的噴墨染色裝置，還包括一個用于將所述布料供應到對著所述噴墨頭的位置的輸送輥和一個將所述布料從對著所述噴墨頭的位置卷收的收卷輥，所述輸送輥和所述收卷輥用以輸送所述布料，其中，所述凹形形成抑制構(gòu)件允許所述布料在輸送時被所述輸送輥和所述收卷輥拉緊，同時，所述噴墨頭對面的布料背面與所述開口接觸。
6.如權利要求5所述的噴墨染色裝置，其中，所述凹形形成抑制構(gòu)件包括一個篩，它允許空氣通過并覆蓋住所述壓印板的所述開口。
7.如權利要求6所述的噴墨染色裝置，其中，所述篩的每個開口的面積不超過25cm2。
8.如權利要求6所述的噴墨染色裝置，其中，當吸氣裝置從所述布料后面吸氣時，和所述篩接觸的布料表面上形成多個凸出部分和多個凹進部分，所述多個凹進部分和所述多個凸出部分中每兩個之間的高度不超過0.5mm。
9.如權利要求1所述的噴墨染色裝置，其中，所述絨毛抑制構(gòu)件包括空氣噴射裝置，用于從所述噴墨頭的一側(cè)向所述噴墨頭對面的布料表面噴射空氣。
10.如權利要求9所述的噴墨染色裝置，其中，所述噴墨頭包括多個小孔，用于噴射油墨，并且所述空氣噴射裝置和所述噴墨頭形成為一體，它包括多個空氣噴射孔，這些孔包圍在所述多個小孔周圍，用于噴射空氣。
11.如權利要求10所述的噴墨染色裝置，其中，所述每個空氣噴射孔和所述每個小孔之間距離在10mm之內(nèi)。
12.如權利要求11所述的噴墨染色裝置，其中，每個所述空氣噴射孔中空氣噴射方向接近于從所述多個小孔中噴射油墨的方向。
13如權利要求10所述的噴墨染色裝置，其中，所述多個空氣噴射孔穩(wěn)定地噴射等量空氣。
14.如權利要求13所述的噴墨染色裝置，其中，所述多個空氣噴射孔中噴射空氣的壓力是大氣壓的1.2～3倍。
15.如權利要求13所述的噴墨染色裝置，其中，所述空氣噴射裝置還包括一個空氣供應入口，從該入口供應空氣；和一個空氣通道，各個所述多個空氣噴射孔位于其一端，所述空氣供應入口位于其另一端，它為所述多個空氣噴射孔提供了公共通道，用以從所述多個空氣噴射孔中噴射由所述空氣供應入口提供的空氣，在所述空氣供應入口和所述空氣通道中的各個所述空氣噴射孔之間的距離差值不超過10cm。
16.如權利要求1所述的噴墨染色裝置，其中，所述絨毛抑制構(gòu)件包括吸氣裝置，用于從所述布料后面吸取空氣，從而在所述噴墨頭對面的所述布料的背面形成負壓；和空氣噴射裝置，用于從所述噴墨頭的一側(cè)向所述噴墨頭對面的所述布料的表面噴射空氣。
17.如權利要求16所述的噴墨染色裝置，其中，所述絨毛抑制構(gòu)件包括一空心壓印板，它具有一開口，該開口形成為與所述噴墨頭對面的所述布料的背面接觸；和所述吸氣裝置和所述壓印板通過一由所述吸氣裝置吸氣的氣流通道連接起來。
18.如權利要求17所述的噴墨染色裝置，其中，所述絨毛抑制構(gòu)件還包括凹形形成抑制構(gòu)件，用以抑制在所述布料位于所述壓印板上的所述開口位置的表面上通過所述吸氣裝置吸取空氣或通過所述空氣噴射裝置噴射空氣形成凹陷。
19.如權利要求18所述的噴墨染色裝置，還包括用于輸送所述布料的一個輸送輥和一個收卷輥，輸送輥將所述布料輸送到對著所述噴墨頭的位置，收卷輥從對著所述噴墨頭的位置卷取所述布料，其中，所述凹形形成抑制構(gòu)件允許所述布料在輸送時，被所述輸送輥和所述收卷輥拉緊，所述噴墨頭對面的所述布料的背面與所述開口接觸。
20.如權利要求18所述的噴墨染色裝置，其中，所述凹形形成抑制構(gòu)件包括一個篩，它允許空氣通過并覆蓋住所述壓印板的所述開口。
全文摘要
一種噴墨染色裝置,布料通過一輸送輥和一收卷輥在壓印板上輸送,壓印板對著一噴墨頭,噴墨頭有選擇地噴墨。壓印板的對著噴墨頭的表面上有一開口,壓印板開口后面的一吸氣口通過一空氣通道與吸氣裝置連接。在染色時,通過吸氣裝置的吸氣作用將對著噴墨頭的布料表面的絨毛吸倒在布料的表面上,油墨從噴墨頭噴射到布料表面。因此,染色時噴墨不受布料表面絨毛的阻礙。
文檔編號B41J2/01GK1184870SQ9712
公開日1998年6月17日 申請日期1997年12月10日 優(yōu)先權日1996年12月13日
發(fā)明者吉村久, 堀中大, 奧村好延, 越智教博, 恩田裕, 山下倫弘 申請人:夏普公司