CN1098388C - 喷墨染色装置 - Google Patents

Abstract

一种喷墨染色装置，布料通过一输送辊和一收卷辊在压印板上输送，压印板对着一喷墨头，喷墨头有选择地喷墨。压印板的对着喷墨头的表面上有一开口，压印板开口后面的一吸气口通过一空气通道与吸气装置连接。在染色时，通过吸气装置的吸气作用将对着喷墨头的布料表面的绒毛吸倒在布料的表面上，油墨从喷墨头喷射到布料表面。因此，染色时喷墨不受布料表面绒毛的阻碍。

Description

喷墨染色装置

                         技术领域

本发明涉及一种喷墨染色装置，更具体地说，涉及一种使用喷墨方法将油墨喷射到布料表面染成一所需图案的喷墨染色装置。

                         背景技术

织物印花是有代表性的传统染布方法之一。纺织物印花已进行了各种改进并发展到相当高的技术水平。然而，这种方法需要规划、雕刻并形成所需图案，为织物印染准备染糊，准备生产等步骤。进行了这些步骤以后，才能第一次有可能印染成所需图案。因此，它需要许多生产步骤以及高生产技术，并要花费相当长的时间，从而导致高成本。

根据所述的观点，推荐并使用了一种运用喷墨型印染机来进行染布的方法，这种方法允许通过有选择地向布料喷射所需颜色的油墨，从而形成一所需颜色的图案。喷墨型印染机可以用一简单方法，不需要高技术，就可以在布料表面形成一所需图案。

最近在纤维材料方面的发展和编织技术上的进步，生产出了带绒毛的布料，这种布料已被广泛应用。当需要用前面所述的喷墨形印染方法在带绒毛的布料上染上所需的图案时，喷出来的墨可能被布料表面上的绒毛所阻碍，或者墨滴喷出方向可能会改变，所以，不能染上所需图案。

更具体地说，在喷墨型印染机中，喷墨头到布料之间的距离很短，其为1～4mm，所以，绒毛可能关闭上喷墨头上用于喷墨的小孔，或者绒毛会截住喷出来的墨。所以，印染带绒毛的布料是十分困难的。考虑到这个问题，日本专利公开第7-3667号提出了一种利用喷墨型印染机来印染带绒毛布料的方法。根据这种印染方法，首先，在布料的绒毛表面上涂上胶粘剂，使绒毛按一个方向平躺在布料表面上，被胶粘剂粘在布料表面上，然后，用喷墨印染法来进行染色。所以，喷出来的墨不被绒毛所阻碍，这样，可以在带绒毛的布料上以所需颜色染上想要的图案。然而，根据这种方法，在染色之前，必须要有均匀地平整布料表面绒毛的工序。所以，印染前的工序太复杂，从而导致较高的成本。另外，染色以后，当移去布料表面的胶粘剂让粘在布料表面上的绒毛竖起时，可能会破坏染上的图案，或导致染上的颜色退色。

日本专利公开第60-157867号提供了一种喷墨染色装置，它上面有一吸气室，用于在染色时从背面吸取处于布料输送路线中的布料，从而防止染色时，布料表面上图案偏移或变形。

                   发明内容

本发明的一个目的是提供一种结构简单的且不需要印染预加工和后加工工序的喷墨染色装置，甚至可以用来印染带绒毛布料。

为实现上述目的，本发明提供一种喷墨染色装置，其中，布料在该装置中输送，布料的一个表面面对着一个喷墨头，以喷墨方法通过将油墨喷射到所述被输送的布料上进行染色，它包括一绒毛抑制构件，用于在染色时利用风压将绒毛压倒在所述布料的表面上，该绒毛抑制构件包括：吸气装置，用于在所述喷墨头对面的所述布料后面吸取空气，从而在所述布料的背面形成一负压；以及空气喷射装置，用于从所述喷墨头的一侧向所述喷墨头对面的所述布料表面喷射空气。

根据本发明的另一个方面，提供一种喷墨染色装置，其中，布料在该装置中输送，布料的一个表面面对着一个喷墨头，以喷墨方法通过将油墨喷射到所述被输送的布料上进行染色，其中，所述喷墨染色装置包括用于在染色时将绒毛压倒在所述布料的表面上的绒毛抑制构件，该绒毛抑制构件包括：吸气装置，用于在所述喷墨头对面的所述布料后面吸取空气，从而在所述布料的背面形成一负压。

根据本发明的再一个方面，提供一种喷墨染色装置，其中，布料在该装置中输送，布料的一个表面面对着一个喷墨头，以喷墨方法通过将油墨喷射到所述被输送的布料上进行染色，其中，所述喷墨染色装置包括用于在染色时将绒毛压倒在所述布料的表面上的绒毛抑制构件，该绒毛抑制构件包括：空气喷射装置，用于从所述喷墨头的一侧向所述喷墨头对面的所述布料表面喷射空气。

所以，染色时，布料毛表面上的绒毛被风压压倒，利用喷墨可能在布料表面得到满意的染色效果，不受布料表面绒毛的影响。用这种方式，可以得到一种结构简单，而且甚至在印染绒毛布时也不需要任何染色的预加工和后加工工序的喷墨染色装置。

所述绒毛抑制装置可包括一个吸气装置，用于从布料背面吸取空气，从而在喷墨头对面的布料背面形成负压。结果，布料表面的空气通过布料被吸入，所以，喷墨头对面的布料表面的绒毛被吸倒，和布料表面紧密接触。所以，在染布时，喷出的墨不受绒毛的阻碍，可以得到满意的染色效果。

所述绒毛抑制装置可具有一空心压印板，压印板上有一开口，它和喷墨头对面的布料背面接触，吸气装置通过由吸气装置吸气的气流通道与压印板连接。因此，布料在输送时覆盖了压印板的开口被印染上图案，从而保证高吸气效果，并进一步消除染色时绒毛的影响。所述绒毛抑制装置还可以包括一凹形形成抑制装置，用于抑制当通过吸气装置吸气时在压印板的开口处的布料表面形成凹陷。所以，可以防止通过吸气装置的吸气作用使布料表面过于向内弯曲，并防止布料表面通过开口被吸到空心压印板中。所以，凹形形成抑制装置使布料表面和喷墨头之间距离保持恒定。因此，即使吸气装置进行吸气时，油墨可以安全喷出并达到布料表面的所需位置，从而可以避免图案变形。

为了输送布料，喷墨染色装置还可以包括一输送辊和一收卷辊，输送辊用于将布料输送到喷墨头对面的位置，收卷辊用于将布料从喷墨头对面的位置卷取。凹形形成抑制装置允许布料通过输送辊输送，并由收卷辊拉紧，同时，对着喷墨头的布料的背面和压印板的开口接触。因此，凹形形成抑制构件可以配有用于输送布料的输送辊和收卷辊，因而凹形形成抑制装置不需要任何附加部件。因此，装置规格不会增大，成本也不会提高。

凹形形成抑制装置可包括一筛，它允许空气通过，覆盖住压印板的开口。筛可以防止布料在吸气作用下从开口进入空心的压印板，避免布料表面过于弯曲，所以，它可以确保将油墨喷射到布料表面的所需位置，从而，在布料表面染上想要的图案。

筛上每个开口的面积最好不超过25cm²。

当布料背面在吸气装置的吸气作用下与筛接触，而在布料表面形成多个凹凸形状时，每个凹形表面和每个凸形表面的高度差最好不超过0.5mm。

绒毛抑制装置可以包括一空气喷射装置，用于从喷墨头侧面向喷墨头对面的布料表面喷出空气。因此，喷墨头对面布料表面上的绒毛被从空气喷射装置喷出的空气压倒在布料表面。所以，绒毛既不会阻碍墨滴，也不会改变喷墨方向。所以，确保油墨可以喷出去并达到布料表面预定位置，从而可以得到没有任何变形的所需图案。

空气喷射装置和喷墨头可形成为一体，它包括多个用于喷射空气的空气喷射孔和用于喷射油墨的形成于喷墨头上的多个小孔。这可以帮助压倒布料表面上油墨所达到位置的绒毛。

每个空气喷射孔和每个小孔之间的距离在10mm之内。

从每个空气喷射孔中喷射出来的空气的方向和从多个小孔中喷射出来的油墨的方向接近。

从每个空气喷射孔中喷射出的空气量均匀且稳定。因此，布料表面上印色所达到位置的绒毛被稳定地压倒。

用于从每个空气喷射孔中喷射空气的压力最好是大气压的1.2～3倍。

空气喷射装置可以包括：一个空气供应入口，它将外部空气提供给空气喷射口，从此处喷射出去；和一空气供给通道，它为多个空气喷射D提供公用通道，将空气供应入口与每个空气喷射口连通。空气供应入口到一个空气喷射口的距离以及空气供应入口到另一个空气喷射口的距离不超过10cm。所以，从空气供应入口提供到空气喷射口的空气量和从这儿喷射出的空气量一致。

绒毛抑制装置可以包括一吸气装置和一空气喷射装置，吸气装置，用于从布料背面吸取空气，从而在喷墨头对面的布料的背面形成负压；空气喷射装置用于从喷墨头一侧向喷墨头对面的布料表面喷射空气。因此，空气从喷墨头对面的布料的背面被吸取，同时，空气从喷墨头侧面喷射到喷墨头对面的布料表面。因此，喷墨头对面的布料表面上的绒毛可以更有效地被压倒。因此，喷墨不受绒毛阻碍，从而，可以通过喷墨得到无任何变形的所需图案。

绒毛抑制装置除包括吸气装置和空气喷射装置外，还可以包括一空心压印板，压印板上有一开口，该开口和喷墨头对面的布料背面接触，压印板通过吸气装置吸气的气流通道与吸气装置连接。

因此，覆盖在压印板的开口上布料在输送时，空气吸取和通过开口的空气喷射产生的效果得到提高，所以染色时，可以更有效地将绒毛压倒在布料表面。

绒毛抑制装置包括除包括吸气装置和空气喷射装置外，还包括一凹形形成抑制构件，用于抑制在压印板的开口处的布料表面形成凹陷。

结果，可以防止布料在空气的吸入和喷射的作用下通过开口进入空心压印板，避免弯曲太大，喷墨头和布料表面的距离保持恒定，确保墨滴到达布料表面的预定位置，所以，可以避免图案变形。

在绒毛抑制装置包括吸气装置和空气喷射装置时，凹形形成抑制装置允许布料被用于输送布料的输送辊和收卷辊拉紧，同时让喷墨头对面的布料背面和压印板开口接触。因此，凹形形成抑制装置可以配有用于输送布料的输送辊子和收卷辊子，所以，它不会增加部件数量，也不会增加成本。

在绒毛抑制装置装配有吸气装置和空气喷射装置时，凹形形成抑制构件包括一筛，它允许空气通过，并覆盖住压印板的开口。

所以，可以防止布料在空气的吸入和喷射的作用下经过开口进入空心压印板并产生变形，而且喷墨头和布料表面的矩离可以维持恒定。因此，墨滴可以安全地到达布料表面的预定位置，从而可以得到无任何变形的图案。

                      附图说明

参考附图，通过下面对本发明的详细介绍，本发明的所述和其它目的、特征以及优点就会一目了然。附图中：

图1是本发明喷墨染色装置第一实施例的结构简图；

图2A至2C分别示出了本发明第一、第二和第三实施例中，染色时布料表面状态；

图3是图1所示的喷墨染色装置的外观透视图；

图4是图1所示喷墨染色装置中喷墨头的喷墨面侧面透视图；

图5A和5B是剖视图，用以示出本发明第一到第三实施例所用喷墨头的喷墨基本结构；

图6是本发明第一实施例的喷墨染色装置的另一种结构的简图；

图7A和7B示出了图6所示的筛结构；

图8是一表格，示出了油墨滴和布料上目标位置之间相对位置随图1所示喷墨头和布料表面之间距离以及油墨喷射速度的变化而变化；

图9A和9B示出了本发明第二实施例中，当从喷墨头侧面向布料吹风时，布料表面的气流状态；

图10示出了本发明第二实施例中带有墨盒的喷墨头的一个实例；

图11A和11B分别是图10所示喷墨头的俯视图和侧视图，示出了从空气供应入口到图10所示每个喷射孔的空气通道；

图12是一简图，示出了图10所示喷墨头的喷墨染色装置的一个实例；

图13是一简图，示出了带有图10所示喷墨头的喷墨染色装置的另一

实施例；

图14是一简图，示出了带有图10所示喷墨头的喷墨染色装置的又一

实施例；

图15是本发明第三实施例的喷墨染色装置的结构简图。

                     具体实施方式

下面将参考附图，详细介绍在本发明第一到第三实施例中，利用喷墨的方法在带有绒毛的布料表面染上所需图案的喷墨染色装置。

第一实施例

图1是本发明的喷墨染色装置的第一实施例的结构简图。图2A到2C分别示出了本发明第一、第二和第三实施例中，在进行染色时布料表面的状态。在图2A到2C中，箭头代表用于压制布料表面绒毛的气流方向。图3是图1所示喷墨染色装置的外观透视图。图4是喷墨染色装置中喷墨头的喷墨面侧面透视图。图5A和5B是剖视图，用以示出本发明第一到第三实施例所用喷墨头的喷墨基本结构。

下面将参考图3、4、5A和5B介绍第一实施例的喷墨染色装置的结构。参考图3，一个喷墨染色装置包括：两个固定在主体1相对两端框架上的滑杆2和3；一个可以在滑杆2和3上滑动的托架4；一个固定在托架4上的墨盒装置5和喷墨头6。

喷墨头6在滑杆2和3上滑动时，有选择地喷射油墨，所以在喷墨面前面的一记录介质(该实施例中是布料)上形成一所需图案。一压印板7与滑杆2和3平行，并放置在布料放置侧上，面对着喷墨头6的喷墨面，后面将具体介绍。

如图1所示，压印板7是一个空心件。它和吸气装置15相连接，用以通过空气通道7e及其末端的吸气口7b来吸取空气。压印板在其前端，也就是面对喷墨头6的一部分，有一开口7a。

如图4所示，喷墨头6上配有喷墨面61至68，每个喷墨面上都有多个喷射油墨的小孔(图中用虚线表示)，用以分别喷射不同颜色的油墨。墨盒装置5包括墨盒51至58，用以为各自喷墨面61至68储备油墨。

每个墨盒51至58通过一油墨供给通道(图中未显示)与相应的多个小孔6a连通，向油墨室不断地提供油墨，在后面将会介绍，该油墨室放在油墨供给通道中间，或放在多个小孔6a的前面。在图4所示的实例中，假设要用八种不同颜色的油墨来染色，墨盒51至58中分别提供给八种不同颜色油墨当中的一种。油墨颜色种数不受限制。当有可能通过重叠不同颜色来形成一新颜色时，至少要准备4个墨盒，它们相应地是：黄色、深红色、蓝绿色和黑色油墨。如果不能通过重叠多种不同颜色来形成一新颜色时，就要分别提供所需各种颜色的墨盒。

每个墨盒51至58都可以从喷墨头6上拆下来，当储存的油墨用完时，可以更换。可以提供一与喷墨头6分开的大油墨缸来代替墨盒装置5，向喷墨头6的每个油墨室提供油墨。此时，油墨缸可能通过一软管或类似件连接到喷墨头6上，而软管或类似件又和上面所述的喷墨头6的油墨供给通道相连接。从而，为喷墨头6提供一油墨供给通道。

下面将参考图5A和5B介绍从喷墨头6喷射油墨的结构和原理。尽管仅针对其中一个喷墨面61进行介绍，它们对其它喷墨面62至68也同样适用。参考图5A，在喷墨头6中，在与喷墨面61上的多个小孔连通的油墨供给通道中间有一油墨室6b，并且相应于油墨室6b，还提供有一压电振荡器8、一电源9和一开关10，用来挤压油墨室6b中的油墨。利用毛细作用通过放在油墨室6b和墨盒51之间的一过滤器6c，将相应墨盒51中的油墨提供给油墨室6b，所以油墨室6b一直充满油墨。此时，通过接通/切断开关10，从电源9有选择地向压电振荡器8提供电压，油墨室6b中的油墨便从多个小孔6a中射出。更具体地说，当接通开关10时，电压源9的电压提供给压电振荡器8，所以，由于压电振荡器8和油墨室6内壁一块板(见图5B)的单变体作用(Unimorph operation)，使压电振荡器8朝油墨室6b的内壁弯曲，从而，油墨室6b受到压缩，减少了油墨室6b的容积。在此时产生的压力波的作用下，油墨室6b中的油墨从多个小孔6a中射出，形成如图5B所示的油墨滴D。射出的油墨滴D到达放在喷墨面61前面的布料表面上，所以布料表面被染上油墨滴D的颜色。当喷墨头6在滑杆2和3上滑动时，通过有选择地控制开关10的接通/切断，可以在布料上染上所需的图案。

参考图5A，当提供到压电振荡器8上的电压被停止时，压电振荡器恢复原形。由于油墨室6b中压力减少，油墨室的容积变化，从而，向油墨室6b中提供油墨。因此，油墨室6b中一直保持充满油墨。

参考图1，如图所示，在压印板7上面对喷墨头6的喷墨面61到68的部分上，形成一开孔7a。在其末端，有一吸气口7b，它通过空气通道7e和吸气装置15连通，用于按短划线箭头所示方向吸取空气。开口7a位于由吸气所产生的气流通道上。布料11沿图中实线箭头方向输送，所以，它的表面面对着喷墨头6的喷墨面。此时，输送辊12朝压印板7的开口7a方向提供布料11，当布料11通过压印板7的开口7a后，布料11通过收卷辊13从开口7a处拉紧。

用这种方法，布料11由分别位于压印板前、后的输送辊子12和收卷辊子13悬挂着输送，此时，压印板面对喷墨头6的喷墨面61～68。所以，压印板7的开口7a位于输送辊12和收卷辊13之间，并且，喷墨头6的喷墨面61～68面对着开口7a。

由于压印板7的前部上有开口7a，其后部有吸气孔7b，在由输送辊12和收卷辊13输送的布料11背后，空气按如图1中短划线箭头方向被吸入。下面将介绍由于空气的吸入导致布料11的表面(将染色的面)上绒毛状态的变化。参考图2A，绒毛11a立在布料11的表面上。当从布料11的后面吸气时，布料11面对喷墨头6(布料11的前面)的表面上绒毛11a被吸入的空气压倒在布料11的表面上，如图2b所示。在这种状态下，油墨有选择地通过喷墨头6喷射到布料11的表面上。所以，喷墨不被绒毛11a所阻碍，墨滴达到布料11上的所需位置，从而成功地染上所要的图案。

当在图2A所示的未吸入空气状况下，布料11表面上的绒毛11a接触喷墨头6的喷墨面61～68，喷墨面上的多个孔6a被绒毛11a堵住。然而，当如上所述，吸入空气时，绒毛11a被吸进并躺在布料11的表面上，也就是，绒毛11a从图2A所示状态变化到图2B所示的状态。所以，绒毛11a不能改变喷墨方向，墨滴D到达布料11上所需位置，从而完成染色。

压印板7的长度方向上的开口7a形成于一定长度上，该长度相应于沿滑杆2和3滑动的喷墨头6的运动范围。所以，当吸入空气时，布料11向空气吸入方向(图1中短划线箭头)弯曲。更具体地说，布料11被空气推入压印板7的空心部分，布料部分进入压印板内并弯曲。当布料在压印板7上形成弯曲部分(凹形部分)时，从喷墨头6中喷射出的墨滴D到达布料表面的位置，偏离了所需位置。所以，面对喷墨头6的布料表面总是保持恒定、不变的状态是很重要的。

为了排除布料11的弯曲和清除墨滴D到达布料表面的位置偏移，布料11通过位于图1所示的布料输送路线上的开口7a的上游和下游的输送辊12和收卷辊13输送，从而使布料11与压印板7的开口7a的上、下边缘保持紧密接触，同时，辊子12和13向布料11施加均匀的力。例如，当压印板7的开口7a位于图1所示布料输送路线上输送辊12和收卷辊13中间，辊子12和13向布料11施加均匀作用力，以输送布料11，然后，布料11悬在压印板7的开口7a上、下边缘的两侧，所以，当吸入空气时，可以防止布料11进入空心压印板7。此时，布料11被向上拉和向下拉，如图1所示，布料和开口7a的上、下边缘保持紧密接触，因此，可以有效地利用空气的吸入。结果，可以改进压倒面对喷墨头6的布料11表面上的绒毛11a的效果。

输送辊12和收卷辊13的布置保证布料11稍进入压印板7一点。所以，布料11在输送时，与压印板7的开口7a上、下边缘接触并带有一定的压力。用这种方式，布料11在输送时，被辊子12和13张紧，从而，在吸气时，布料11在开口7a处的弯曲不厉害，布料11面对喷墨头6的表面保持平整。另外，布料11与开口7a保持紧密接触，所以，开口7a稳稳地被布料11所覆盖，从而提高了空气吸入的效率。结果，改进了将绒毛11a吸倒在布料11的表面上(如图2B所示)的效果。

为了有效地输送布料11，同时，又让输送辊12和收卷辊13拉紧布料，收卷辊13输送布料11的速度设定的比输送辊12输送布料11的速度稍快一点。结果，布料11在输送时，带有一定的拉伸，所以，可以防止布料在开口7a处由于吸气作用而弯曲。

图6是一简图，示出了本发明第一实施例中喷墨染色装置的另一结构。除图1所示的结构外，图6所示的结构还包括一个筛14。除这一点以外，该结构和图1所示结构相同。为了防止布料11在压印板7的开口7a处由于吸气作用而弯曲，压印板7的开口7a可以用一允许通风的金属筛14覆盖住，如图6所示。空气通过布料11和筛14吸入，因此，筛14可以防止布料11进入空心压印板7并弯曲。

筛14既可以让风通过，又可以防止布料11弯曲。筛14的每个开口的面积要足以保证其通风量可以将绒毛11a吸倒在布料11的表面上。换句话说，为了改进通过吸气作用将绒毛11a吸倒在布料11表面上的效果，筛14最好有大开口。然而，如果开口太大，筛形结构14本身也就没有意义了。更具体地说，当每个开口很大时，通过空气吸入，软的布料11通过筛14的每个开口有相当一部分进入到空心压印板中。所以，当筛14的每个开口很大时，布料11将凹进筛14的每个开口中，开口越大，凹进的布料也越多。为了防止这个问题，筛14的每个开口的面积至多为25cm²，下面将介绍这一点。

图7A和7B示出了图6所示的筛结构。筛14由金属经丝和纬丝14a和14b编织而成，如图7A所示。布料11和筛14上由编织金属经丝和纬丝14a和14b所形成的凹凸表面保持紧接触。此时，凹凸大小取决于所用金属丝14a和14b的直径，如图7B所示。所以，如果布料11表面的凹凸较大，喷射墨滴D到达布料11表面的位置将偏离布料表面无凹凸时所到达的位置，所以，不可能达到满意的染色效果。为了防止这个问题，布料11表面上凹面到凸面之间的高度最多只能为0.5mm，下面将介绍这一点。布料11上从凹面到凸面的高度称为凹凸差。当布料11表面上没有任何凹凸时，墨滴D到达布料11表面的位置称为理想目标位置。另外，实际位置和所需目标位置的偏移下面称为偏移目标位置量。

下面将介绍为什么凹凸差最多只能为0.5mm的原因。当一个喷墨打印机以180dpi密度和5kHz的喷墨周期进行打印时，喷墨头6的移动速度为70.5cm/s(厘米/秒)。喷墨头6的喷墨速度设定为6m/s(米/秒)。此时，墨滴D的喷射方向与6m/s和0.705m/s的合成矢量方向匹配。所以，当由于布料11表面形成了凹面而使喷墨头6和布料11之间的距离增大时，墨滴D将偏移布料11表面上的所需位置。当喷墨头6和布料11之间的距离保持恒定时，也就是布料11的表面上没有任何凹凸时，偏移目标位置量将会消除。然而，凹凸差越大，墨滴D经历的周期越长，偏离目标位置量越大。所以，墨滴D在布料11表面形成的图案变形也就越大。当偏离目标位置量不超过1/2点(0.0705mm)时，布料11表面形成的图案的变形就根本不成问题。如图8所示，它是一个表格，墨滴D在布料11表面上偏离目标位置量随喷墨头6和布料11表面之间的距离DT的变化以及图1所示喷墨头的油墨喷射速度的变化而变化。

参考图8，喷墨头6中油墨的喷射速度从8m/s变到6m/s和4m/s。在第一种情况下，示出了当喷墨头6和布料11表面之间距离DT＝4mm时，在各种油墨喷射速度下，墨滴D在布料11表面上偏离目标位置量。类似的，第二种情况示出了距离DT＝3.5mm时各种油墨喷射速度下的偏离目标位置量。第三种情况示出了距离DT＝3mm时各种油墨喷射速度下的偏离目标位置量。

第四种情况和第五种情况分别示出了距离DT的变化△DT分别为1mm和0.5mm时各种油墨喷射速度偏离目标位置量的变化。第四种情况的偏离目标位置量是从第一种情况和第三种情况的值中得到的，第五种情况的偏离目标位置量是从第一种情况和第二种情况的值得到的。

正如从图8可以理解到，当油墨的喷射速度增大时，偏离目标位置量减小。当油墨的喷射速度为恒值时，偏离目标位置量也是恒值。所以，只要布料表面是平的，没有任何凹凸，就不会存在偏离目标位置量。当在布料11表面有凹凸，其凹凸差超过1mm时，既使增加油墨喷射速度，偏离目标位置量也不会小于0.075mm。当凹凸差最多设置为0.5mm时，在油墨喷射速度为6m/s时，偏离目标位置量最多为0.0588mm。

因此，当在压印板7的开口7a上提供筛14时，如图6所示，筛14要选择合适的编织线直径和间距，以保证布料11表面的凹凸差不超过0.5mm。这里，筛14的每个开口面积取决于布料11的厚度和吸气压力大小。在一个实验中，使用制T恤衫的薄的软布，压印板7的内压分别设定为0.7Pa和0.5Pa。筛14的每个开口面积最好不超过25cm²。

为了在压印板7的内压为0.7Pa时保证0.5mm的凹凸差，筛14的每个开口面积可能增大到30cm²。另外，通过输送辊12和收卷辊13来拉、悬(或伸展)压印板7上的布11也很重要。

第二实施例

在第一实施例中，布料11表面的绒毛11a，也就是，面对喷墨头6的表面被布料11后面的吸气作用吸倒躺在布料的表面11a上。

然而，当吸气作用是象第一实施例中那样从压印板的侧(布料11后面)进行时，高密度的布不能通过许多风，尽管可以保证布料11与压印板7紧密接触。此时，布料11中空气流动速度明显减小，所以很难让绒毛11a的顶部躺倒在布料11的表面上。因此，在第二实施例中，提出了一种油墨印染装置，它从喷墨头一侧向布料11的表面喷射风，从而使绒毛躺倒，如图2C所示。在这种情况下，喷墨头上的空气喷射口位于用于喷墨的孔6a附近位置，所以，油墨和风一同喷射。从多个空气喷射孔喷射出来的空气冲击压印板7上的布料11的表面，并向低气压方向(也就是对着空气喷射孔的方向)流动，实现近似理想的空气流动。

图9A和9B示出了根据本发明的第二实施例，从喷墨头向布料喷射风时，布料表面的空气流动情况。利用气体和液体从压力高的地方向压力低的地方流动的特性，从空气喷射孔的高压段向布料11表面的低压段(处于常压下)喷射空气。从喷墨头的多个空气喷射孔喷射出来的空气一开始碰击布料11的表面，然后按图9A所示的所有方向散射。接着，被空气喷射孔包围的部分，当空气找不到出口时，该段的压力趋于上升，所以，朝这部分流动的空气受到阻碍。相应地，空气就流向压力低的空气喷射孔的周向，如图9B所示。

图10是一透视图，示出了本发明第二实施例中，带有墨盒装置5的喷墨头6A的一个实例。除了上面所述的喷墨头6的结构以外，喷墨头6A包括：一个空气供给通道60，用于从与喷墨面61～68相同的面喷射空气；一个空气供应入口70；一个吹风机71；一个空气输送管72；和多个空气喷射孔6e。在喷墨头6A中，除了用于提供油墨的油墨供给通道外，还单独有一个用于从与喷墨面61～68相同的面喷射空气的空气供给通道60。空气供给通道60上位于喷墨头6A的后面有一空气供应入口70，该空气供应入口70通过空气输送管72和吹风机71连通。在喷墨头6A的喷墨面61～68一侧，形成多个空气喷射孔6e。每个空气喷射孔6e即通过连通孔63和空气供给通道60连通。多个空气喷射孔6e围绕每个喷墨面61～68按等距离排列。

图11A和11B分别是位于图10所示的空气供应入口70和每个喷射孔6e之间的空气供给通道60的俯视图和侧视图。

图12-14都是简图，它们分别示出了本发明第二实施例中带有图10所示的喷墨头的喷墨染色装置的三个实例。第二实施例的喷墨染色装置可能采用喷墨头6A来替代图1所示染色装置的喷墨头6，所以，不从布料11后面吸气，如图12所示。另外，染色装置还可以有如图13或14所示的结构。图13所示的染色装置和图1所示染色装置不同点在于压印板7，它采用一种传统的无任何开口7a的转筒型压印板90来输送布料11。参考图13，布料11绕在压印板90上，压印板90按箭头B方向转动，同时，布料由两个压布辊80拉伸，当压印板90转动时，使布料按箭头A的方向输送。

图14所示的染色装置和图1所示的不同处在于压印板7，它采用一种无任何开口7a的平板型压印板100来输送布料11。在图14中，布料11按箭头A方向输送，喷墨头6A相对的表面(被喷墨面)保持平整。

当布料在图12至14所示的装置中输送时，空气喷射到布料11的面对喷墨头6A的表面上，所以，绒毛被压倒，可以用喷墨方法进行染色。在图12所示的实例中，布料11在输送的同时，象第一实施例中一样，由辊子12和13拉伸。所以，即使当空气喷射到布料11上时，布料11保持平整并且不凹入开口7a中。

参考图10至14，在染色时，喷墨头6A沿滑杆2和3滑动，有选择地喷射油墨。在进行喷墨操作的同时，空气通过吹气机71输送到空气供给通道60中，并从每个喷射孔6e按图12中箭头C所示方向喷射到布料11的表面上。此时，参考图2C，布料11表面的绒毛11a被每个喷射孔6e喷射的空气吹倒在布料11的表面上。所以，墨滴D的喷射状态和方向都不受绒毛11a的阻碍，所以，墨滴D达到布料11表面的所需位置，保证使布料11得到满意的染色效果。

参考图10，为了保证从每个孔6a喷射出的墨滴D不受布料11表面的绒毛11a影响，准确地到达布料11表面，从各个喷射孔6e均匀地喷射空气很重要。所以，喷射空气时，最好用等间距的喷射孔6e并包围每个喷射面61～68的多个开口6a。当每个喷射孔6e和每个孔6a之间间距大时，在喷墨染色时将绒毛压倒在布料11的表面上的效果就会消失。所以，每个喷射孔6e和每个小孔6a的间距保持在10mm之内。此时，每个喷射孔6e中空气喷射出的方向接近到达布料11表面的墨滴D的方向，所以，能保证更为准确的染色。

至于从每个喷射孔6e中喷射出的空气量，它们应该是恒定的。另外，重要的是多个喷射孔6e喷射等量空气。考虑到从吹气机71输送的空气通过一空气供应入口70和一公用通道60提供给每个喷射孔6e，如果供给通道太短，那么从每个喷射孔6e喷射的空气量就不均匀。如果供给通道60太长，那么，从每个喷射孔6e喷射的空气量就小。假设采用线头7时，喷墨头6A不短于20cm，在有一个空气供应入口70且它与所有喷射开口6e连通，从入口70附近的一个喷射孔6a喷射出去的空气强，而从远离入口70的一个喷射孔6e中喷射出的空气弱。为了避免这种不均匀的空气喷射，每个喷射孔6e到入口70的距离差值最好不超过10cm。

从每个喷射孔6e中喷射空气的压力最好是大气压的1.2到3倍，大气压的1.5到2倍更好。

在图12所示的结构中，在布料11后面提供筛14(如图6所示)，空气可以射向布料11的表面上。

第三实施例

在第三实施例中，为了将绒毛压在布料11的表面上，同时进行第一实施例中的空气吸取和第二实施例中的空气喷射。图15是一简图，示出了本发明第三实施例中喷墨染色装置的结构。图15所示的喷墨染色装置和图1所示的第一实施例中的结构不同之处在于可以喷射空气的喷墨头6A取代了喷墨头6。除此之外，和图1中的结构相同。

在图15中，在压印板7的开口7a处，布料11的背侧通过按箭头B方向吸气而设为负压，同时，空气按箭头C方向从喷墨头6A喷射到布料11的前面，也就是面对喷墨头6A的表面，而布料11按箭头A方向输送。因此，当空气喷射量少于第二实施例中的空气喷射量而吸气量小于第一实施例的吸气量时，绒毛11a可以有效地躺在布料11的表面上。另外，由于空气吸取和空气喷射是同时进行的，布料11的凹凸差可以比仅吸气时减小。另外，墨滴D的运行方向不受气流的阻碍。另外，因为布料11是通过辊子12和13的拉伸而输送，布料11在开口7a处的表面保持平整。在开口7a处可以提供筛14。此时，在开口7a处的布料11表面的凹凸差最好为0.5mm或更小，筛14的每个开口面积最好不超过25cm²。

尽管已详细示出并介绍了本发明，必须清楚的是它们仅作为示例，而不是对本发明的限定。本发明的发明范畴和精神在下面所附的权利要求书中作了规定。

Claims (30)

1.一种喷墨染色装置，其中，布料在该装置中输送，布料的一个表面面对着一个喷墨头，以喷墨方法通过将油墨喷射到所述被输送的布料上进行染色，

其中，所述喷墨染色装置包括用于在染色时将绒毛压倒在所述布料的表面上的绒毛抑制构件，以及

其中，所述绒毛抑制构件包括：

吸气装置，用于在所述喷墨头对面的所述布料后面吸取空气，从而在所述布料的背面形成一负压；以及

空气喷射装置，用于从所述喷墨头的一侧向所述喷墨头对面的所述布料表面喷射空气。

2.如权利要求1所述的喷墨染色装置，其中，

所述绒毛抑制构件包括一个空心压印板，它上面形成一开口，该开口和所述喷墨头对面的所述布料背面接触，所述压印板通过一由所述吸气装置吸取的气流通道连接至所述吸气装置。

3.如权利要求2所述的喷墨染色装置，其中，

所述绒毛抑制构件还包括凹形形成抑制构件，用以在通过由所述吸气装置吸取空气时，抑制在所述布料位于所述压印板的所述开口位置的表面上形成凹形。

4.如权利要求3所述的喷墨染色装置，还包括：

一个用于将所述布料供应到对着所述喷墨头的位置的输送辊和一个将所述布料从对着所述喷墨头的位置卷收的收卷辊，所述输送辊和所述收卷辊用以输送所述布料，其中，

所述凹形形成抑制构件允许所述布料在输送时被所述输送辊和所述收卷辊拉紧，同时，所述喷墨头对面的所述布料背面与所述开口接触。

5.如权利要求3或4所述的喷墨染色装置，其中，

所述凹形形成抑制构件包括一个筛，它允许空气通过并覆盖住所述压印板的所述开口。

6.如权利要求5所述的喷墨染色装置，其中，

所述筛的每个开口的面积不超过25cm²。

7.如权利要求5所述的喷墨染色装置，其中，

当吸气装置从所述布料后面吸气时，和所述筛接触的布料表面上形成多个凸出部分和多个凹进部分，所述多个凹进部分和所述多个凸出部分中每两个之间的高度不超过0.5mm。

8.如权利要求1-4中的任一项所述的喷墨染色装置，其中，

所述空气喷射装置和所述喷墨头形成为一体，它包括多个空气喷射孔。

9.如权利要求8所述的喷墨染色装置，其中，

所述喷墨头包括多个小孔，用于喷射油墨，并且

所述空气喷射孔形成在所述多个小孔周围。

10.如权利要求9所述的喷墨染色装置，其中，

所述每个空气喷射孔和所述每个小孔之间距离在10mm之内。

11.如权利要求10所述的喷墨染色装置，其中，

每个所述空气喷射孔中空气喷射方向接近于从所述多个小孔中喷射油墨的方向。

12.如权利要求8所述的喷墨染色装置，其中，

所述多个空气喷射孔稳定地喷射等量空气。

13.如权利要求12所述的喷墨染色装置，其中，

所述多个空气喷射孔中喷射空气的压力是大气压的1.2～3倍。

14.如权利要求12所述的喷墨染色装置，其中，

所述空气喷射装置还包括：

一个空气供应入口，从该入口供应空气；和

一个空气通道，各个所述多个空气喷射孔位于其一端，所述空气供应入口位于其另一端，它为所述多个空气喷射孔提供了公共通道，用以从所述多个空气喷射孔中喷射由所述空气供应入口提供的空气，

在所述空气供应入口和所述空气通道中的各个所述空气喷射孔之间的距离差值不超过10cm。

15.一种喷墨染色装置，其中，布料在该装置中输送，布料的一个表面面对着一个喷墨头，以喷墨方法通过将油墨喷射到所述被输送的布料上进行染色，

其中，所述喷墨染色装置包括用于在染色时将绒毛压倒在所述布料的表面上的绒毛抑制构件，以及

其中，所述绒毛抑制构件包括：

吸气装置，用于在所述喷墨头对面的所述布料后面吸取空气，从而在所述布料的背面形成一负压。

16.如权利要求15所述的喷墨染色装置，其中，

所述绒毛抑制构件包括：

一空心压印板，它具有一开口，该开口形成为与所述喷墨头对面的所述布料的背面接触，所述压印板通过一由所述吸气装置吸气的气流通道连接至所述吸气装置。

17.如权利要求16所述的喷墨染色装置，其中，

所述绒毛抑制构件包括：

凹形形成抑制构件，用以抑制在所述布料位于所述压印板上的所述开口位置的表面上通过所述吸气装置吸取空气形成凹陷。

18.如权利要求17所述的喷墨染色装置，还包括：

用于输送所述布料的一个输送辊和一个收卷辊，输送辊将所述布料输送到对着所述喷墨头的位置，收卷辊从对着所述喷墨头的位置卷取所述布料，其中，

所述凹形形成抑制构件允许所述布料在输送时，被所述输送辊和所述收卷辊拉紧，所述喷墨头对面的所述布料的背面与所述开口接触。

19.如权利要求17或18所述的喷墨染色装置，其中，

所述凹形形成抑制构件包括一个筛，它允许空气通过并覆盖住所述压印板的所述开口。

20.如权利要求19所述的喷墨染色装置，其中，

所述筛的每个开口的面积不超过25cm²。

21.如权利要求19所述的喷墨染色装置，其中，

当吸气装置从所述布料后面吸气时，和所述筛接触的布料表面上形成多个凸出部分和多个凹进部分，所述多个凹进部分和所述多个凸出部分中每两个之间的高度不超过0.5mm。

22.一种喷墨染色装置，其中，布料在该装置中输送，布料的一个表面面对着一个喷墨头，以喷墨方法通过将油墨喷射到所述被输送的布料上进行染色，

其中，所述喷墨染色装置包括用于在染色时将绒毛压倒在所述布料的表面上的绒毛抑制构件，以及

其中，所述绒毛抑制构件包括：

空气喷射装置，用于从所述喷墨头的一侧向所述喷墨头对面的所述布料表面喷射空气。

23.如权利要求22所述的喷墨染色装置，还包括：

一个用于将所述布料供应到对着所述喷墨头的位置的输送辊和一个将所述布料从对着所述喷墨头的位置卷收的收卷辊，所述输送辊和所述收卷辊用以输送所述布料。

24.如权利要求22或23所述的喷墨染色装置，其中，

所述空气喷射装置和所述喷墨头形成为一体，它包括多个空气喷射孔。

25.如权利要求24所述的喷墨染色装置，其中，

所述喷墨头包括多个小孔，用于喷射油墨，并且

所述空气喷射孔形成在所述多个小孔周围。

26.如权利要求25所述的喷墨染色装置，其中，

所述每个空气喷射孔和所述每个小孔之间距离在10mm之内。

27.如权利要求26所述的喷墨染色装置，其中，

每个所述空气喷射孔中空气喷射方向接近于从所述多个小孔中喷射油墨的方向。

28.如权利要求24所述的喷墨染色装置，其中，

所述多个空气喷射孔稳定地喷射等量空气。

29.如权利要求28所述的喷墨染色装置，其中，

所述多个空气喷射孔中喷射空气的压力是大气压的1.2～3倍。

30.如权利要求28所述的喷墨染色装置，其中，

所述空气喷射装置还包括：

一个空气供应入口，从该入口供应空气；和

一个空气通道，各个所述多个空气喷射孔位于其一端，所述空气供应入口位于其另一端，它为所述多个空气喷射孔提供了公共通道，用以从所述多个空气喷射孔中喷射由所述空气供应入口提供的空气，

在所述空气供应入口和所述空气通道中的各个所述空气喷射孔之间的距离差值不超过10cm。

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