Способ печатания по воздухопроницаемому текстильному материалу и устройство для его осуществления - RU2203994C2

Чертежи

Описание

Изобретение относится к способу печатания по воздухопроницаемому текстильному материалу, а также к устройству для его осуществления.

Такой способ и такое устройство известны из Европейской заявки на патент 0633345. Кроме того, в Европейских заявках на патенты 0633346 и 0633347 описаны такие устройства.

В сравнении с более обычными переводными способами печатания, в которых сначала производят печатание по бумажному носителю в зеркальном отображении, используя струйный принтер, а затем нанесенный рисунок переносят на текстильный материал путем сублимации, такие известные способы и устройства обладают тем преимуществом, что позволяют исключить промежуточный этап печатания по бумаге и сопутствующие ему затраты времени, бумаги и печатных красок.

Недостатком использования этих известных способов и устройств является, однако, то, что относительно большое количество красителя недостаточно прочно закрепляется на текстильном материале, в результате чего краситель сходит при использовании и при стирке материала. В общем, необходимо, исходя из этих соображений, стирать такие изделия перед использованием, чтобы исключить закрашивание других вещей.

Другим недостатком при использовании этих известных способов и устройств является то, что четкость печатания нарушается из-за растекания красителя, как только его наносят на текстильный материал.

Техническим результатом изобретения является создание такого способа печатания непосредственно по текстильному материалу с помощью струйного принтера, который, с одной стороны, обеспечивает лучшее впитывание красителя текстильным материалом, а с другой стороны, ограничивает растекание красителя.

В соответствии с настоящим изобретением это достигается посредством осуществления способа печатания по воздухопроницаемому текстильному материалу, включающего
шаговое введение последующих участков текстильного материала, по которому производят печатание, в зону, перекрываемую по крайней мере одной печатающей головкой,
выборочное нанесение красителя на текстильный материал посредством по крайней мере одной струйной печатающей головки в соответствии с информацией для воспроизведения предварительно определенного рисунка,
воздействие на нанесенный краситель обработкой по крайней мере для закрепления красителя, при этом
текстильный материал поддерживают в натянутом состоянии в зоне, перекрываемой по крайней мере одной струйной печатающей головкой, над свободным объемом со стороны текстильного материала, отдаленной от по крайней мере одной струйной печатающей головки.

Причем в объеме со стороны текстильного материала можно поддерживать пониженное давление относительно окружающей среды путем отсоса воздуха из него.

Кроме того, в воздух, просасываемый сквозь текстильный материал, можно добавлять предварительно нагретый воздух.

Возможным является предварительное нагревание текстильного материала перед нанесением красителя.

Возможным также является подача воздуха дополнительно к отсасываемому воздуху в зоне, где текстильный материал предварительно нагревают.

Текстильный материал можно поддерживать в натянутом состоянии в зоне, перекрываемой печатающей головкой, между приводимой в движение вращаемой транспортирующей поверхностью и натяжным валиком, расположенным в петле, образованной из текстильного материала.

Кроме того, текстильный материал, по крайней мере перед пропуском его через зону, перекрываемую по крайней мере одной печатающей головкой, можно проводить вокруг первого натяжного валика, расположенного в первой петле из текстильного материала, и после пропуска через зону, перекрываемую по крайней мере одной печатающей головкой, проводить вокруг второго натяжного валика, расположенного во второй петле, образованной из текстильного материала, при этом после огибания первого натяжного валика и перед огибанием второго натяжного валика текстильный материал проводят вдоль транспортирующей поверхности.

Вторым натяжным валиком можно также создавать большее усилие воздействия на текстильный материал, чем первым натяжным валиком.

Питающий рулон можно приводить в действие в ответ на длину петли, огибающей натяжной валик, а текстильный материал можно проводить свободно вдоль транспортирующей поверхности.

Кроме того, краситель можно закреплять путем сублимации.

Технический результат достигается также с помощью устройства для печатания по воздухопроницаемому текстильному материалу, содержащего
по крайней мере одну струйную печатающую головку, установленную с возможностью возвратно-поступательного движения так, чтобы перекрывать определенную зону печатания,
блок управления печатающей головкой для управления перемещением и подачей красителя по крайней мере одной струйной печатающей головки,
направляющий стол для направления текстильного материала, по которому производят печатание, в зоне, перекрываемой по крайней мере одной печатающей головкой,
транспортирующую систему для шагового введения последующих частей текстильного материала, по которому производят печатание, в зону, перекрываемую по крайней мере одной печатающей головкой, при этом
оно снабжено направляющим столом, расположенным в зоне, перекрываемой по крайней мере одной печатающей головкой, с полым объемом, открытым со стороны по крайней мере одной печатающей головки для образования свободного объема, расположенного со стороны текстильного материала, отдаленной от по крайней мере одной печатающей головки.

Полый объем может сообщаться с источником создания пониженного давления.

Устройство может дополнительно содержать канал для подачи воздуха, открытый в зоне, перекрываемой по крайней мере одной печатающей головкой, причем в канале для подачи воздуха размещен нагревательный элемент.

Вверх по ходу материала от полого объема может быть установлен направляющий стол с нагревательным элементом для предварительного нагревания текстильного материала, транспортируемого по направляющему столу.

Нагревательный элемент в канале для подачи воздуха может также образовывать нагревательный элемент направляющего стола вверх по ходу материала от полого объема для предварительного нагревания текстильного материала, транспортируемого по направляющему столу.

Транспортирующая система может содержать приводную вращаемую поверхность и натяжной валик, подвешенный в петле из текстильного материала, с двух сторон от зоны, перекрываемой печатающей головкой.

Кроме того, транспортирующая система может содержать по крайней мере один первый натяжной валик, расположенный вверх по ходу материала от зоны, перекрываемой принтером, и по крайней мере один второй натяжной валик, расположенный вниз по ходу материала от зоны, перекрываемой принтером, и по крайней мере одну транспортирующую поверхность, расположенную в направлении транспортирования между натяжными валиками.

Второй натяжной валик может быть выполнен с возможностью создания большего усилия на текстильный материал, чем первый натяжной валик.

Транспортирующая система может дополнительно содержать по крайней мере один питающий рулон, по крайней мере один привод для вращения по крайней мере одного питающего рулона и по крайней мере один детектор для определения положения петли или петель, огибающей/огибающих натяжной валик или огибающих натяжные валики, причем по крайней мере один детектор соединен по крайней мере с одним приводом для включения в действие привода в ответ на определение конкретного положения петли или петель, огибающей/огибающих натяжной валик или натяжные валики.

Кроме того, в рабочих условиях текстильный материал можно проводить вокруг сектора транспортирующей поверхности, при этом свободная зона расположена вдоль сектора транспортирующей поверхности для проводки текстильного материала без зажима.

Для осуществления каждой операции печатания по текстильному материалу, за которым находится свободное пространство и который, таким образом, не контактирует с поверхностью, расположенной за ним, нанесенный краситель испытывает меньше препятствий быстрому, глубокому проникновению в текстильный материал. Кроме того, не вызывает осложнений тот случай, когда часть красителя полностью проходит сквозь текстильный материал, так как отсутствие контакта с прилегающей с другой стороны поверхностью в зоне, где действует печатающая головка или печатающие головки, предотвращает смазывание прошедшего насквозь красителя. Благодаря этому обеспечивается быстрое, глубокое проникновение красителя в перпендикулярном направлении к плоскости, в которой расположен текстильный материал, и ограничивается растекание в параллельной текстильному материалу плоскости, в которой он расположен.

Другие задачи, структурные особенности и структурные характеристики изобретения описаны и объяснены ниже с помощью вариантов выполнения, приведенных в качестве примера, и со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых изображено:
на Фиг.1 - в несколько схематическом виде поперечное сечение устройства, выполненного в соответствии с приведенным для примера вариантом выполнения;
на Фиг.2 - также схематизированный вид сзади устройства, представленного на Фиг.1.

Принтер, показанный на чертежах, содержит узел 1, состоящий из четырех печатающих головок, смещенных друг относительно друга в направлении транспортирования текстильного материала (по стрелке 2) и в направлении перемещения печатающих головок (по стрелке 3), для печатания жидким красителем следующих цветов: желтого, пурпурного, бирюзового и черного. Узел 1 печатающих головок перемещают возвратно-поступательно вдоль направляющей 4 для перекрывания определенной зоны 5 печатания.

Для управления перемещением и подачей красителя к узлу печатающих головок 1 устройство содержит блок управления печатающими головками, как схематически показано на Фиг.2 в виде блока 6.

Против узла печатающих головок расположен направляющий стол 7 для направления текстильного материала 8, по которому следует производить печатание (показан только на Фиг.1), в зоне 5, перекрываемой печатающими головками.

Для ввода шаговым способом последующих частей текстильного материала 8, по которому следует производить печатание, в зоне, перекрываемой печатающими головками 1, устройство снабжено системой для транспортировки. Вверх по ходу продукта от направляющего стола 7 эта система для транспортировки содержит вальян 9 для установки рулона 10 текстильного материала, по которому следует производить печатание, привод 11 для сообщения вращательного движения вальяну 9 и рулону 10, натяжное устройство для полотна в виде натяжного валика 12, детектор 13 петли, направляющий вал 14 и транспортирующий вал 15.

Детектор 13 петли соединен линией 16 с приводом 11 для управления приводом 11 в ответ на подъем петли текстильного материала, огибающего натяжной валик 12, выше плоскости 17, относительно которой ведут наблюдение детектором 13. Когда детектор определяет, что петля, огибающая натяжной валик 12, находится выше плоскости 17, включается привод 11 для поворота рулона 10 на определенный угол и подачи с него определенной длины материала. При необходимости может быть установлен второй детектор на некотором расстоянии ниже детектора 13, чтобы постоянно подавать одинаковое количество текстильного материала независимо от диаметра рулона 10 в каждый момент времени.

Так как текстильный материал, прежде чем подойти к транспортирующему валу 15, огибает направляющий вал 14, то текстильный материал во время работы плотно прилегает к поверхности транспортирующего вала 15 на большей части его поверхности. В результате этого при относительно малом натяжении текстильного полотна без его зажима существенное тяговое усилие может быть сообщено текстильному полотну для обеспечения надежной транспортировки. Для обеспечения транспортировки текстильного полотна без его зажима введена свободная зона во время работы вдоль сектора транспортирующей поверхности, к которой прилегает текстильный материал. Так как текстильный материал свободно огибает поверхность вала 15, обеспечивается равномерное и точное его транспортирование при очень небольшой деформации полотна. Это особенно важно при печатании по текстилю, потому что такой материал вообще обладает по существу меньшей жесткостью в диагональном направлении, чем бумага, и использование временных средств для ужесточения текстильного материала сопровождается тем недостатком, что впоследствии необходимо удалять временное ужесточение.

Направляющий вал 14 подвешен в поворотных средствах 18, которые могут быть повернуты относительно оси 19 из позиции, изображенной сплошными линиями, в позицию, изображенную на Фиг.1 штрих-пунктирными линиями. Введение бумажного полотна можно выполнить просто, если поворотные средства 18 перевести в положение, показанное на Фиг.1 штрих-пунктирными линиями. После того как полотно проведено вдоль направляющего стола 7 и сопряжено с транспортирующей системой вниз по ходу продукта от направляющего стола 7, петля может быть легко сформирована путем размещения натяжного валика 12 между рулоном 10 и направляющим валом 14, и затем можно производить раскатывание рулона 10 до тех пор, пока натяжной валик 12 не опустится до желаемого уровня. Затем текстильное полотно может быть расположено вплотную к транспортирующему валу путем поворота поворотных средств 18 в положение, показанное сплошными линиями.

Транспортирующий выл 15 соединен с приводом 20 для шагового перемещения текстильного полотна 8. Этот привод 20 контролируют посредством блока 6 управления печатающими головками от центральной станции управления 21. Точность шаговой транспортировки текстильного полотна 8 имеет особенно важное значение для точной стыковки между собой последующих полос рисунка, который формируют печатающими головками 1.

На стороне вниз по ходу продукта относительно зоны 5, перекрываемой печатающими головками 1, т. е. на стороне относительно зоны 5, перекрываемой печатающими головками 1, отдаленной от транспортирующего вала 15, расположен следующий натяжной валик в виде натяжного валика 22. Текстильное полотно 8 огибает натяжной валик 22 в виде петли и от натяжного валика 22 идет к накатному валу 23, на котором отпечатанный материал может храниться до тех пор, пока его не передадут для последующей обработки на другую машину, например для закрепления красителя.

Между натяжным валиком 22 и транспортирующим валом 15 и, таким образом, также в зоне 5, перекрываемой печатающими головками, поддерживают очень стабильное натяжение текстильного материала 8, по которому следует производить печатание, очень простым способом так, что относительно гладкий текстильный материал можно с высокой точностью транспортировать и производить по нему печатание. Это преимущество также важно, когда печатание производят без открытого пространства позади текстильного материала в зоне 5, перекрываемом печатающими головками 1, как описано ниже. Это преимущество, однако, особенно важно, когда производят печатание по относительно открытому текстильному материалу, который обычно бывает более гладким и поэтому его транспортировкой сложнее управлять и по нему можно легко производить печатание с высокой четкостью при наличии открытого пространства позади текстильного материала в зоне 5, перекрываемой печатающими головками 1, без использования временных ужесточителей.

Так как и вверх по ходу продукта от зоны 5, перекрываемой принтером, и вниз по ходу продукта от зоны 5, перекрываемой принтером, расположены натяжные валики 12, 22, текстильное полотно между этими натяжными валиками 12, 22 удерживают в равновесном состоянии, от транспортирующего вала 15 требуется воздействовать только с небольшой движущей силой на текстильное полотно 8, чтобы перемещать и прекращать перемещение текстильного полотна 8. Это позволяет обеспечивать очень высокую точность контроля за перемещением в зоне, перекрываемой печатающими головками 1, с помощью простых средств при минимальной деформации.

Движущая сила, с которой требуется воздействовать транспортирующей поверхностью транспортирующего вала 15 на текстильное полотно 8, практически ограничена, так как натяжной валик 22, расположенный вниз по ходу продукта от направляющего стола 7, слегка более тяжелый, чем натяжной валик 12, расположенный вверх по ходу продукта от направляющего стола 7, и, таким образом, валом 15 воздействуют со слегка большим тянущим усилием на текстильное полотно 8. Разница в натяжении, таким образом, также компенсирует часть силы трения между текстильным полотном 8 и направляющим столом 7, так что движущая сила, с которой следует воздействовать транспортирующим валом 15 на текстильное полотно, и, следовательно, любое имеющее место проскальзывание также ограничены.

Накатной вал 23 также приводят в движение в ответ на длину петли, огибающей натяжной валик 22. Для этого детектор 24 соединен линией 25 с приводом 26 накатного вала 23. Когда петля опускается ниже плоскости, относительно которой ведут наблюдение, привод 26 включается и поворачивает накатной вал 23 на определенный угол в направлении накатывания. Второй детектор может быть, конечно, установлен в этом случае, чтобы останавливать накатывание, когда петля достигает определенного максимального уровня. Вместо натяжных валиков 12, 22, которые из-за их массы и силы тяжести, действуя на текстильное полотно 8, поддерживают его натяжение, другие типы натяжителей могут также быть, конечно, использованы, как, например, натяжные подпружиненные валики.

Направляющий стол снабжен в зоне 5, перекрываемой печатающими головками 1, пустым пространством 28, открытым против печатающих головок 1. На практике это пустое пространство 28 представляет собой свободное пространство со стороны текстильного материала 8, отдаленной от печатающих головок 1.

На практике текстильное полотно транспортируют шаговым способом по направляющему столу, и, когда следующую часть текстильного материала 8 подают в зону 5, перекрываемую печатающими головками 1, по этой части текстильного полотна 8 производят печатание полосы общего рисунка, который должен быть воспроизведен. Печатающими головками 1 выборочно наносят краситель на текстильный материал в соответствии с информацией для воспроизведения предварительно определенного рисунка. В устройстве, выполненном в соответствии с этим примером, каждую часть текстильного материала, по которому следует произвести печатание, перемещают в четыре шага через зону, перекрываемую печатающими головками 1, после каждого из которых одной из четырех печатающих головок 1 наносят ее часть красителя на соответствующую часть текстильного полотна 8.

Путем поддерживания текстильного материала в натянутом состоянии в зоне, перекрываемой печатающими головками 1, над свободным пространством со стороны текстильного материала, отдаленной от печатающих головок, становится возможным более ускоренное проникновение красителя в текстильный материал без риска смазывания и предотвращается растекание красителя по сторонам. В частности, во время печатания соседних поверхностей в различные цвета растекание приводит к нарушению цвета по краям этих поверхностей, ухудшая вид печатания.

После нанесения красителя и просушивания краситель подвергают обработке для его закрепления. Для печатания по полимерным материалам, например полиэфирным материалам для флагов, может быть с успехом использован сублимационный краситель, который путем сублимации окончательно закрепляют на текстильном материале и получают окончательный цвет. Другие красители, например, такие, которые описаны в Европейской заявке на патент 0633345, могут быть также использованы в комбинации с соответствующими способами обработки для их закрепления.

Полый объем 28 сообщается посредством канала 29 с источником 30 пониженного давления. На практике пониженное давление относительно окружающей среды поддерживают в полом объеме 28 путем отсоса воздуха из этого полого объема 28. Этим обеспечивают в существенной степени дальнейшее повышение скорости проникновения красителя и дальнейшее ограничение растекания красителя. В зависимости от типа обрабатываемого материала, благодаря такому эффективному проникновению красителя в текстильный материал, может быть гарантировано, что после закрепления больше не будет необходимости в стирке материала. В этой связи важно отметить, что материал, подвергнутый такому небольшому количеству отделочных операций или при полном отсутствии отделочных операций, можно использовать в нестиранном виде. Очень хорошие результаты получены при печатании по полимерному материалу для флагов с воздухопроницаемостью порядка 20-40%, а предпочтительно 30%, в этом случае краситель подвергали сублимации при термофиксирующей обработке.

Другое преимущество отсоса воздуха со стороны текстильного материала 8, отделенной от печатающих головок 1, заключается в том, что прошедший насквозь краситель удаляют с текстильного материала, таким образом предотвращая или по крайней мере ограничивая образование вуали подтеков или подобного явления на изнаночной стороне текстильного полотна 8. Другое преимущество отсоса воздуха через зону текстильного полотна 8, перекрываемого печатающими головками 1, заключается в том, что движение воздуха сквозь текстильный материал 8 связано с небольшим движением воздуха вдоль печатающих головок 1, которые могут быть таким образом легко забиты.

Для создания сильного потока воздуха, вызывающего высыхание, сквозь зону, перекрываемую печатающими головками 1, устройство также содержит канал 31 для подачи воздуха, открытый в зоне, перекрываемой печатающими головками 1, в котором расположен нагревательный элемент 32. В воздух, отсасываемый сквозь текстильный материал 8, добавляют, таким образом, предварительно нагретый воздух, который в значительной степени предотвращает растекание красителя.

Нагревательный элемент 32 также является нагревательным элементом для направляющего стола 7 и расположен вверх по ходу продукта от полого объема 28 для предварительного нагрева текстильного материала 8, транспортируемого по направляющему столу 7. Путем предварительного нагревания текстильного материала 8 перед нанесением красителя его просушивают, в результате чего краситель может проникать быстрее и нанесенный на текстильный материал краситель высыхает быстрее, так что растекание его этим еще больше ограничивают. Кроме того, путем предварительного нагревания текстильного материала обеспечивают эффект, заключающийся в том, что в момент печатания свойства текстильного материала мало зависят от окружающих условий, например температуры и влажности, так что обеспечивается повышенная возможность контролирования и воспроизводимости процесса печатания.

В предложенном принтере использование эффективной конструкции с двойным назначением генерируемого тепла далее подтверждено тем, что нагревательный элемент 32, расположенный в канале 31 для подачи воздуха, также выполняет функцию нагревательного элемента направляющего стола 7 для предварительного нагревания текстильного материала 8, транспортируемого по направляющему столу 7. Когда осуществляют предварительное нагревание, тепло, проходящее сквозь текстильный материал 8, отдается и его используют снова для способствования сушке красителя в зоне 5, перекрываемой печатающими головками 1.

Устройство содержит крышку 33, посредством которой образуют герметично закрытое или практически герметичное пространство. Благодаря этому обеспечивают возможность того, что отсасываемый воздух по существу добавляется по каналу для подачи воздуха 31.

Направляющий стол 7 содержит нагревательный элемент 34, расположенный вниз по ходу продукта от полого объема 28. Кроме того, нагревательный элемент 35 расположен над направляющим столом 7. Эти нагревательные элементы 34, 35, расположенные вниз по ходу продукта от полого объема 28, служат дальнейшей сушке нанесенного красителя, так что, когда накатывают текстильный материал в рулон, этот краситель не переходит на предыдущий или последующий слой материала.

Реферат

Изобретение относится к способам и устройствам для печатания по текстильному материалу. Для печатания по воздухопроницаемому текстильному материалу (8) последовательные участки материала (8), по которому следует производить печатание, вводят шагами в зону (5), перекрываемую по крайней мере одной струйной печатающей головкой (1). С помощью струйной печатающей головки (1) краситель выборочно наносят на текстильный материал в соответствии с информацией для воссоздания предварительно определенного рисунка. Краситель, нанесенный на текстильный материал (8), окончательно подвергают обработке для его закрепления. Путем поддержания текстильного материала (8) в натянутом состоянии в зоне (5), перекрываемой струйной печатающей головкой (1), над свободным объемом (28) со стороны текстильного материала (8), отдаленной от струйной печатающей головки (1), обеспечивают улучшенное проникновение и закрепление красителя и ограничение его растекания. Способ реализуется устройством для печатания по текстильному материалу. Устройство снабжено направляющим столом (7), расположенным в зоне (5), перекрываемой по крайней мере одной печатающей головкой (1), с полым объемом (28), открытым со стороны по крайней мере одной печатающей головки (1) для образования свободного объема (28), расположенного со стороны текстильного материала (8). 2 с. и 19 з.п. ф-лы, 2 ил.

Формула