CN205890200U - 具有数字预处理的织物喷墨打印机 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于织物的幅材(16)的数字预处理单程喷墨打印机(10)，其中该喷墨打印机设置有用于向织物材料的幅材施用预处理液的预处理施用器(26)。该施用器布置在供给端(12)的下游且在织物材料的幅材的输送路径(44)的上方。预处理施用器包括一个或多个固定的喷射头(80)，喷射头的喷嘴(92)至少覆盖织物材料的幅材的宽度，喷射头由控制单元(74)控制。

Description

具有数字预处理的织物喷墨打印机

技术领域

本申请涉及用于连续地数字打印织物材料的幅材的装置。

背景技术

US 2009/0293209公开了一种织物打印方法和喷墨打印机。该已知的喷墨打印机包括用于供给织物的供料辊、用于通过向织物的表面喷射预处理液而向织物施用预处理液的预处理头、用于使施用至织物的预处理液干燥的干燥机以及用于通过喷墨而在干燥的织物上打印的打印头。预处理液包括多种预处理组分。预处理液贮存器包括多个容器，每个容器被填充相应的预处理组分。分别从各容器中选择预处理组分以根据要被预处理的织物的类型形成预处理液。预处理头、干燥机和打印头在织物的供给方向上依次布置，使得预处理工作、干燥工作和打印工作被接连地执行。可替代地，预处理头、干燥机和打印头连续或平行地布置以构成组合的设备，使得预处理工作、干燥工作和打印工作被接连地执行。根据说明书，喷墨打印机旨在根据纤维的不同种类和组织而柔性地、一致地、连续地进行喷墨工作，这是通过下面的操作完成的：形成适合于由数字信号系统控制的喷墨打印机的预处理液组分；通过喷墨打印方法将预处理液组分施用于织物材料；以及使得能够根据每种织物材料的种类和组织而改变预处理液组分或精细地调节施用厚度。用户的计算机系统基于要被打印的织物的属性从可用的容器中选择正确的预处理液组分。或者，通过在织物的表面使各种成分混合而在原地制备正确的组分。预处理头是扫描型头，也就是说，其横向于织物的移动方向以能够从一侧到另一侧往复运动的方式安装。

这种已知的设备的缺点在于，为了进行连续的打印，织物需要间歇性地在预处理头和喷墨头下方穿过。这种减速、停止和加速的循环影响了打印过程的速率。另外，由于速度的变化有规律，所以织物的张紧和拉伸可能相应地变化，这可能降低打印质量。

意大利实用新型280549公开了一种织物打印机，其中通过在打印之前将织物浸没而施用预处理液，该预处理液包括适于促进墨的固定的盐和pH稳定化合物。这种类型的预处理的缺点在于总的处理时间显著地延长，这是因为一般需要在织物能够打印之前彻底地挤压和干燥被预处理的织物。另一个缺点在于，预处理液被施用于整张织物并且不能够被精确地控制，特别是预处理不能够根据打印位置(像素)而适应要被施用的墨。

实用新型内容

本实用新型的目的是补救现有技术的打印设备的缺点。

另一个目的是提供一种改进的喷墨打印设备，其允许要被打印的织物的连续移动并且同时进行预处理液的施用和喷墨的打印，即，无需定期地中断织物的移动。

另一个目的是提供这样一种改进的连续喷墨打印设备：其允许对要被预处理的织物位置的精确控制。

该目的通过一种用于连续地数字打印织物材料的幅材的设备而实现，该设备包括：

-供给装置，其布置在所述设备的供给端，用于供给织物材料的幅材；

-输送装置，其用于沿着从供给端到出口端的输送路径输送织物材料的幅材；

-卸运装置，其布置在所述设备的出口端，用于移除织物材料的已打印的幅材；

-预处理施用器，其布置在供给端的下游并且在织物材料的幅材的输送路径的上方，用于向织物材料的幅材施用预处理液，其中预处理施用器包括一个或多个固定喷射头，喷射头的喷嘴至少覆盖织物材料的幅材的宽度，其中喷射头由控制单元控制；

-喷墨打印单元，其布置在预处理施用器的下游并且在输送路径的上方，用于向织物材料的幅材施用一种或多种喷墨，喷墨打印单元包括一个或多个固定 喷墨头，喷墨头具有至少覆盖织物材料的幅材的宽度的喷嘴；

-控制单元，其用于至少控制预处理施用器的喷射头以及喷墨打印单元的喷墨头的致动。

所述用于连续地打印织物材料的幅材的设备包括也称为供给站的供给装置，该供给站例如为将织物材料的幅材从卷筒或卷材上展开的卷筒展开站。可替代地，供给装置包括所谓的折叠机，其中织物材料的幅材以折叠的状态容纳在大的托盘中并且从托盘取走。供给装置布置在设备的供给端。织物材料的幅材便利地穿过引导站，引导站包括一个或多个跳动辊以便控制织物材料的幅材的速度以及幅材的张紧。也可以存在延展装置例如弯曲辊(弯曲意指辊的中心处的直径大于辊的各端处的直径，从而在旋转时将织物的纵向边缘向辊的这些端部压迫)以用于延展和平整。可选地，可以存在具有用于进一步调节织物的加热装置的弯曲板。设置输送装置(或输送器)是为了沿着从打印设备的供给端到出口端的输送路径输送织物的幅材。输送装置的示例包括多个辊，这些辊包括至少一个从动辊和多个引导辊。优选地，一旦被适当地张紧、延展和平整，织物材料的幅材便以这种状态被定位在环形输送带上并且暂时地粘附于该输送带的外表面。一般地，输送带的外表面设置有薄的粘结剂层。在输送带的上游端，织物材料的幅材被固定至外表面，并且在输送带的下游端，幅材一旦已经被打印便从外表面移除。在返回路径中，输送带可以穿过清洗装置，例如具有刷子和合适的清洁剂的浸没罐，以便去除粘结剂的薄层，随后输送带沿着施用器例如喷洒头或橡胶扫帚被输送，用于施用新的粘结剂层。在一般持续大约1个月的热塑性粘结剂层的情况下，清洗装置设计为用于移除墨和灰尘残留物。沿着输送路径，一般在如前所述的输送带的上方，布置有预处理施用器，其用于向织物材料的幅材施用预处理液。预处理施用器包括一个或多个固定的喷射头，这些喷射头的喷嘴至少覆盖织物材料的幅材的宽度。在预处理施用器的下游布置有用于向织物材料的幅材施用一种或多种喷墨的喷墨打印单元。喷墨打印单元包括一个或多个固定的喷墨头，这些喷墨头具有至少覆盖织物材料的幅材的宽度的喷嘴。

预处理施用器的喷射头和喷墨打印单元的喷墨头由控制装置控制。每个喷射头、特别是每个喷嘴或成组的喷嘴被分别地控制。与根据现有技术的预处理 相反，这使得能够仅在连续移动的织物材料的幅材的需要织物预处理的那些位置(“像素”)处沉积预处理液，其中在现有技术的预处理中，预处理被应用在全部的幅材上或者幅材的移动被间隙性地中断以允许施用器头的扫描运动(即，基本横向于也称为机器方向的幅材输送方向的运动)。因此，与扫描头相比，能够实现预处理液的更快的施用，因而提高了整个打印过程的速度。另外，鉴于在喷墨打印站中沉积的喷墨的类型、织物的属性以及墨与织物之间的相互作用，如果预处理液仅仅施用在需要的那些位置的话，则可以节省预处理液。通过按照像素进行的预处理和喷墨之间的这种受控的关系，提高了织物上的打印图案或图像的质量。预处理液的仅仅在织物材料的幅材上的需要预处理的那些位置处的图案化也将减小有危害的或不环保的物质在后续的干燥过程期通过排气管的排放。另外，来自后续的清洗站的废水也将含有源自预处理液的污染较少的化学物质。因此，根据本实用新型的设备使得能够以更经济且更环保的方式执行打印过程。

一般地，控制单元适于将织物材料的幅材的速度调节至输送带的速度(如果存在输送带的话)，并且使预处理施用器和喷墨打印单元与织物材料的幅材的移动同步。

在打印之后，一般地，织物材料的已打印的幅材被进一步处理，例如被蒸汽处理以便完成喷墨与织物的固定，被清洗以去除过多的喷墨并且被干燥，例如使用蒸汽装置、清洗装置和(热空气或红外/近红外)干燥机进行。可选地，在多个站之间、例如在涂饰施用器与蒸汽机之间定位有一个或多个中间干燥站。然后，在出口端，织物材料的已打印的幅材利用卸运装置从所述设备移除，一般在缠绕站处被卷绕到卷筒上，或者利用折叠机被折叠在容器中。

有利地，喷墨打印单元包括用于每种颜色的子单元，这些颜色一般至少为黑色、品红色、青色和黄色，并且可选地包括多个附加的颜色，例如蓝色、橙黄色、金黄色、红色等。这些子单元各自包括一个或多个固定的喷墨头，这些喷墨头具有至少覆盖织物材料的幅材的宽度的喷嘴。子单元沿着输送路径接连地布置。优选的顺序为橙色、品红色、红色、黑色、蓝色、青色、金黄色、黄色。优选地，喷墨头属于压电式按需喷墨类型，更优选地具有通流构型。

类似地，预处理施用器可以包括用于施用不同的预处理液的接连布置的施 用器子单元。这里，“不同”指的是预处理液具有不同的组分而非相同的组分，以及预处理液具有相同组分的成分但浓度不同。在预处理组分中含有的合适的液体中，存在下列物质：用于控制织物中的喷墨的扩散的施胶剂；用于将喷墨固定于织物并防止其流出的抑流剂；pH控制剂；针对织物和纤维中的水分含量以及针对染料的溶解度的润湿剂；乳化剂；粘附促进剂；表面活性剂；防腐剂；贡献碱或贡献酸的化合物；固定加速剂；增稠剂；粘结剂；以及除盐水。透明的或不透明的(白色的)基染料也可以由预处理施用器来施用。

有利地，预处理施用器的喷射头是贯流式喷射头。这种喷射头具有如下优点：由于沿着喷嘴的预处理液的连续流，这些喷嘴不容易变干并且不会堵住。特别地，这对于包括粘性组分的预处理液、包括颗粒物质的预处理乳化剂或具有高端点值范围内的黏度的预处理液可能是有利的。优选地，喷墨头也是贯流式的。

在优选的实施方式中，在预处理施用器与喷墨单元之间的位置设置有干燥站，该干燥站用于使已经被施用了预处理的织物材料的幅材干燥。更优选地，干燥站包括红外(IR)干燥机或近红外(NIR)干燥机。

在另一个优选实施方式中，控制单元配置成使得施用器的喷嘴与织物材料的幅材上的要被喷墨打印单元施用至少一种喷墨的那些位置同步(针对这些位置被致动)。基于在控制单元中被数字化和加载的要被打印的图像或图案，该单元对每个位置确定需要在每个位置沉积哪种(或哪些种)墨颜色，并且基于这些数据，预处理施用器的喷嘴被控制为在每个位置沉积所需类型和所需量的所需预处理液。

在又一个实施方式中，数字预处理单程织物打印机包括用于检测织物材料的幅材的一个或多个特性的一个或多个检测器，所述特性能够例如从水分含量、温度、延展后的伸展或张紧和宽度中选择。

在一个实施方式中，预处理施用器的喷射头以单线构型定位在支撑件中。在替代性实施方式中，预处理施用器的喷射头以交错构型布置在支撑件中。在又一个实施方式中，一个或多个喷射头设置有两个贮存器，每个贮存器含有不同的预处理液。喷嘴或喷嘴组交替地连接至相应的贮存器。这种离散的喷墨头构型使得能够以正常的分辨率一半的分辨率施用不同的预处理液。

在又一个实施方式中，在喷墨打印单元的下游存在用于向织物材料的已打印的幅材施用一种或多种涂饰的涂饰施用器。这种涂饰材料例如后处理剂和抛光液的示例包括用于颜色墨的树脂、渗透增强/抑制液。一般地，涂饰材料的类型将取决于被打印的织物材料的属性。例如，对于聚酯，可以施用防静电涂饰。对于所有的天然纤维，涂饰可以从施用软化剂开始，并且以使用一种或多种树脂来实现有利的属性如抗皱性而结束。在通过两阶段方法利用活性乙烯砜染料打印的情况下，涂饰施用器能够用作碱施用器。在后一种实施方式中，有利地结合有位于涂饰施用器的正下游的附加的快速蒸发器。

另外，在无尿素打印的情况下，通常存在于预处理液和/或墨中的尿素被刚好位于蒸汽机的前面的施用水替代。涂饰施用器能够用来添加水并准确地使织物材料的幅材变潮湿，以便精确地控制水分。涂饰施用器可以包括混合元件，混合元件位于涂饰施用器的贮存器中，或者位于贮存器与用于输送发泡水的喷嘴之间的单独的混合室中。

有利地，涂饰施用器还构造成数字单程喷墨头施用器，如数字单程喷墨头预处理施用器。

优选地，涂饰施用器包括一个或多个固定的喷射头，喷射头的喷嘴至少覆盖织物材料的幅材的宽度，喷射头由控制单元控制。涂饰施用器的这种构型允许仅在需要相应的涂饰材料的位置(“像素”)处施用涂饰材料。与预处理施用器类似，涂饰施用器可以由多个子单元组成，其中每个子单元构造成施用一种涂饰材料，涂饰材料可以不同或者相同。如果必需相对大量的涂饰材料，例如在碱涂饰材料的情况下，可能需要多个子单元。具有大喷嘴的喷射头也适于这种目的。在另一个实施方式中，涂饰施用器或其子单元的喷射头具有如前所述的离散的喷射头构型。

在涂饰施用器的情况下，优选地，在根据本实用新型的设备中在位于涂饰施用器的下游且位于蒸汽机的上游的位置存在预干燥机。涂饰施用器与预干燥机的组合允许针对墨在蒸汽机中的后续固定而优化织物材料的湿度，由此产生提高的给色量。

根据本实用新型的设备允许打印所有类型的织物材料，例如天然物如棉花和亚麻和其他基于纤维素的织物，这些材料可以包括蛋白质纤维如羊毛和丝绸 和/或合成纤维如聚酯纤维和聚酰胺纤维。

附图说明

在附图中进一步示出了本实用新型，其中：

图1是根据本实用新型的织物喷墨打印设备的实施方式的示意图；

图2示出了预处理施用器的实施方式；

图3是预处理施用器的喷墨头的交错状构型的实施方式；

图4是预处理施用器的另一个实施方式；以及

图5示出了预处理施用器的又一个实施方式。

具体实施方式

在图1中示意性地示出了织物喷墨打印设备的实施方式，并且整体上用附图标记10表示。设备10在供给端12处包括供给装置14，供给装置14在所示的实施方式中是被驱动的展开站，织物材料的幅材16在该展开站中从卷筒18上展开。展开的幅材16经过包括一个或多个跳动辊22的引导站20，然后沿着延展机24和被加热的板25被进一步输送。幅材16在预处理施用器26中被预处理并且在干燥机28例如红外干燥机中被干燥。在干燥机28的下游，幅材16在包括子单元30a的喷墨打印单元30中被打印。仅仅示出了4个子单元30a，但是一般存在6个、8个或更多个子站，其中每个子站专用于不同颜色的打印。在打印单元30的更下游，已打印的幅材16被输送至用于固定已施用的喷墨的直列式蒸汽站32、用于从预处理液、墨和后处理液中移除任何剩余的残留物的清洗站34以及用于使已打印的幅材干燥的干燥站36。在出口端38，已打印的幅材16利用作为卸运装置的折叠机42以折叠的方式进入容器40中。幅材从供给端12到出口端38的行进路径是输送路径44。如图所示，输送装置包括多个从动辊48和引导辊50。在所示的实施方式中，在延展机24的下游，输送装置还包括环绕着辊的环形输送带52。幅材16暂时性地粘附于环形输送带52的表面54，其中表面54设置有适合于要被打印的织物的种类的粘结剂层56(见图2)。该粘结剂层可以是永久层。在所示的另一个实施方式中，粘结剂层通过粘结剂 施用器60被施用在输送带52的返回段58中。例如包括浸没箱和从动刷64的清洁站62将使用过的粘结剂移除并且对输送带52的表面54进行清洁。存在用于使输送带52的已经清洁过的表面54干燥的干燥机68。不必在输送带的每个循环过程期间施用新的粘结剂层。优选地，在输送带的预定数量的循环之后施用新的粘结剂层。

在喷墨打印单元30的下游可以布置可选的涂饰施用器70和/或预干燥单元72如红外预干燥机，以用于向已打印的幅材16施用合适的涂饰层。这种涂饰层可以沉积在全部的已打印幅材上。涂饰也可以根据每个像素的具体要求被施用。控制单元74——其另外还包括监视器76、输入装置如键盘或触屏78——控制并调节供给装置、包括输送带和卸运装置的输送装置以及预处理施用器26和喷墨单元30。优选地，控制单元70还控制干燥机28、涂饰施用器70和预干燥单元72。

预处理施用器26还可以包括多个子单元。图2示出了预处理施用器的一个实施方式，其分别包括两个子单元26a和26b，其中这两个子单元的每个喷墨头80a、80b从相关的容器82a、82b经过集管84被供墨。容器82a和82b包括不同的预处理液，例如增强喷墨的染料的固定的液体和用于提高喷墨的渗透力的液体。

图3示出了预处理施用器26的一个实施方式的细节，其中每个子单元26a、26b分别包括处于交错构型的多个喷墨头80a、80b。每个喷墨头80包括多个喷嘴92，其中一些喷嘴被示意性地示出。因此，在每个子单元26a、26b中，喷墨头80以平行的排的形式安装至固定的支撑件或框架94，例如杆，其中每一排均包括多个喷墨头(在本示例中为两个平行的排，每个排包括三个喷墨头)。在每个排中，喷墨头彼此间隔开距离D，其中距离D小于喷墨头80的长度L。下游的喷墨头与位于上游排中的喷墨头相比偏离开一定的宽度，使得这些喷墨头的端部与位于上游排中的相邻的喷墨头相重叠。

图3还示出了操作预处理施用器26的方式。如图所示，施用器子单元26a沉积由“X”表示的预处理液，子单元26b输送由“-”表示的另一种预处理液。在放大的视图中，像素100示出为方形。能够看到，“X”预处理液被喷射到对应于图案或图像的特定像素100a中，类似地，“-”预处理液被沉积到其他像素 100b中，而一些像素100c同时被这两种预处理液预处理，一些像素100d完全不被预处理。

一般而言，喷墨打印子单元30a-30d具有带喷嘴112(见图1)的喷墨打印头110，喷嘴112以与对图3中的施用器喷墨头92所示的构型类似的构型布置。

在图1中还示出了传感器120，传感器120用于确定在织物即将暂时粘附至输送带52之前织物的张力。

图4示出了具有固定的支撑件94的预处理施用器26的另一个实施方式的仰视图，其中具有喷嘴92的喷墨头80安装至支撑件94。喷嘴92以覆盖织物材料的幅材16的全部宽度的方式以单排布置。

图5是具有离散的喷墨头构型的预处理施用器26的再一个实施方式的视图。固定的预处理施用器包括横向于幅材移动方向的单个支撑件94(即，如箭头所示)。多个喷墨头80以交错的构型安装在支撑件94上。每个喷墨头80分别包括如图所示偏离地布置的两排喷嘴92a和92b。喷嘴92a通过集管84a连接至容器82a，而喷嘴92b通过集管84b连接至容器82b。容器82a、82b含有不同的预处理液体。

如前文所论述地，涂饰施用器70可以具有与图3至图5所示的预处理施用器26的构型类似的构型。

Claims (14)

1.一种用于连续地数字打印织物材料的幅材(16)的设备(10)，所述设备(10)包括：

-供给装置(14)，所述供给装置布置在所述设备的供给端(12)，用于供给织物材料的幅材；

-输送装置(48、50、52)，所述输送装置用于沿着从所述供给端到出口端(38)的输送路径(44)输送织物材料的幅材；

-卸运装置(42)，所述卸运装置布置在所述设备的所述出口端，用于移除织物材料的已打印的幅材；

-预处理施用器(26)，所述预处理施用器布置在所述供给端的下游并且在织物材料的幅材的输送路径的上方，用于向织物材料的幅材施用预处理液，其中所述预处理施用器包括一个或多个固定喷射头(80)，所述喷射头的喷嘴(92)至少覆盖织物材料的幅材的宽度，其中所述喷射头由控制单元(74)控制；

-喷墨打印单元(30)，所述喷墨打印单元布置在所述预处理施用器的下游并且在输送路径的上方，用于向织物材料的幅材施用一种或多种喷墨，所述喷墨打印单元包括一个或多个固定的喷墨头(110)，所述喷墨头具有至少覆盖织物材料的幅材的宽度的喷嘴(112)；

-控制单元(74)，所述控制单元用于至少控制所述预处理施用器的喷射头以及所述喷墨打印单元的喷墨头的致动。

2.根据权利要求1所述的设备，其中，所述预处理施用器(26)的喷射头(80)是贯流式喷射头。

3.根据前述权利要求中任一项所述的设备，其中，在所述预处理施用器(26)与所述喷墨打印单元(30)之间的位置设置有用于使织物材料的已预处理的幅材干燥的干燥单元(28)。

4.根据权利要求3所述的设备，其中，所述干燥单元(28)包括红外干燥机或近红外干燥机。

5.根据权利要求1或2所述的设备，其中，所述控制单元(74)配置成使 得所述预处理施用器(26)的喷嘴(92)被致动用于织物材料的所述幅材上的被所述喷墨打印单元(30)施用至少一种喷墨的那些位置。

6.根据权利要求3所述的设备，还包括用于检测织物材料的已预处理的幅材的一个或多个特性的一个或多个检测器(120)，所述特性选自水分含量、温度、伸展性和延展性。

7.根据权利要求6所述的设备，其中，所述干燥单元(28)基于由所述检测器检测到的一个或多个特性被控制。

8.根据权利要求1或2所述的设备，其中，所述预处理施用器(26)或子单元(26a；26b)的喷射头(80)以交错的构型定位在支撑件(94)上。

9.根据权利要求1或2所述的设备，其中，所述预处理施用器(26)或子单元(26a；26b)包括单杆全宽喷墨头。

10.根据权利要求1或2所述的设备，还包括蒸汽站(32)、清洗站(34)和/或干燥站(36)中的一个或多个。

11.根据权利要求1或2所述的设备，还包括具有支撑装置(56)的从动环形输送带(52)，所述支撑装置(56)用于暂时地将织物材料的幅材布置在所述输送带(52)的外表面(54)上的固定位置中。

12.根据权利要求1或2所述的设备，还包括用于在织物材料的幅材上施用涂饰材料的涂饰施用器(70)，所述涂饰施用器(70)布置在所述喷墨打印单元(30)的下游。

13.根据权利要求12所述的设备，其中，所述涂饰施用器(70)包括一个或多个固定的喷射头，所述喷射头的喷嘴至少覆盖织物材料的幅材的宽度，所述喷射头由控制单元(74)控制。

14.根据权利要求2所述的设备，其中，所述预处理施用器(26)的喷射头(80)是贯流式的压电式按需喷射的喷射头。