紡織數碼印花機的機型結構與應用綜述

朱牧野，文水平，何永錢

（1.廣東職業技術學院輕化工程系，廣東佛山 528041；2.佛山三水盈捷精密機械有限公司，廣東佛山 528100）

紡織數碼印花機的出現已經有十多年，但由于墨水和噴頭的價格都比較貴，且墨水和噴頭之間的匹配也需要時間磨合，所以長期以來制約了數碼印花的發展。經過十多年的發展［1］，某些印花工藝慢慢成熟，比如轉移印花和活性印花這兩種工藝得到快速普及。下面介紹幾款常用的主流數碼印花機。

1 紡織數碼印花常用印花機的分類

紡織數碼印花機主要由以下系統構成：機架、噴頭模組、承印物輸送系統、打印控制系統、供墨系統、電氣控制系統。紡織數碼印花機根據工作原理分為掃描式一次或多次成像方式印花機和單通道一次成像印花機兩類機型，俗稱掃描式印花機和Single pass印花機（以下簡稱掃描機和Single pass 機）［1］。掃描機在打印時噴頭模塊作往復運動，承印物靜止，當完成設定的打印門幅后按預設的打印距離，承印物作間歇步進運動；Single pass 機在打印時噴頭模組不動，承印物作連續運動。

承印物的輸送方式可以分為：導帶輸送方式、卷對卷收放方式、臺板式。掃描機有導帶式、臺板式和卷對卷3 種輸送方式，Single pass 機有導帶式和卷對卷兩種輸送方式，但一般都是導帶式。印花機實型如圖1所示。

圖1 印花機實型

2 紡織數碼印花機的各機型結構

2.1 Single pass 機（以有導帶的機型為例）

2.1.1 機架

目前市面上有兩種主流結構：（1）底座獨立，噴頭模組安裝在底座上，每個模組之間預留維修通道；（2）底座與模組安裝機構是一體式的，每個模組都可以獨立拉出來，模組與模組之間不需要預留維修通道，只需要設計安裝抽飛墨的吸風槽，如圖2所示。

圖2 架機

2.1.2 噴頭模組

由于這種機型的速度最快，目前產量是最大的。產量對標的是傳統的圓網印花機，所以每個通道的噴頭數量是最多的，每個顏色的噴頭模組獨立，有多少個顏色通道就有多少套噴頭模組。一般活性工藝標配是8 個顏色通道（如圖3 所示），目前最多12 個顏色通道［1］。

圖3 噴頭模組

2.1.3 承印物輸送系統

該系統由皮帶、主動輥、被動輥、打印平臺、伺服電機和減速機組成（如圖4 所示），是打印成型和承印物輸送的主要機構。

圖4 承印物輸送系統

2.1.6 電氣控制系統

該系統主要由供墨控制電路、皮帶傳動和送布機構控制電路等組成（如圖7 所示），與打印控制系統連接。

圖7 電氣控制系統

2.1.4 打印控制系統

該系統由電腦、主板、控制板、驅動板和連接線構成（如圖5所示），是數據處理、分配、傳輸的硬件。

圖5 打印控制系統

2.1.5 供墨系統

該系統由墨桶、供墨泵、墨盒、過濾器、閥門、真空泵、負壓緩沖罐、墨管等組成（如圖6 所示），是給噴頭提供穩定壓力和流量墨水的系統［1］，根據噴頭對墨水流通路徑設計的差異，有的墨路還有循環泵。

圖6 供墨系統

2.2 掃描機（導帶機）

導帶機主要由機架、噴頭小車、承印物輸送系統、打印控制系統、供墨系統、電氣控制系統組成（如圖8所示）。掃描機與Single pass 機最大的區別在于噴頭是運動的，所需要的噴頭沒有Single pass 機多，所以它們的機架結構就有較大的區別，主要由機座、打印小車運動橫梁、送布機構組成。其他的各系統與Single pass 機基本一樣［1］。

圖8 掃描機（導帶機）

2.3 掃描機（卷對卷機）

卷對卷機主要由機架、噴頭小車、承印物輸送系統、打印控制系統、供墨系統、電氣控制系統組成（如圖9 所示）。卷對卷機與導帶機最大的區別在于承印物輸送系統，承印物打印前后都是以卷的形式進行收放，通過各種功能輥和張力控制來達到承印物的精準和平穩輸送，成像方式跟導帶機一樣，所以其他各系統基本一樣［1］。

圖9 掃描機（卷對卷機）

3 數碼印花機的常規應用

3.1 Single pass 機

Single pass 機可以打印布和轉印紙，單機產量可以對標圓網機和凹版機，本文只對打印布進行討論。這款機器對布的傳送方式跟傳統的圓網機相同，只是打印模組與布是非接觸式的，而圓網機的網版跟布是接觸的，所以單機產量接近圓網機。基于它們之間產能的類似性，需要量大的訂單才能發揮它的優勢，傳統圓網機能做的大部分花型在這款機器上都可以做；當然，由于墨水的可選擇性有限，色域還是比不過傳統可調配的印油。通過多機臺和多種墨水組合可以拓寬色域［1］，但目前這款機器造價昂貴，購買門檻很高，市場的保有量不多。

3.2 掃描機（導帶機）

導帶機根據設計可安裝噴頭的排數，分為低速機、中速機、高速機。這種分類的方法不是很嚴謹，各個機器廠家設計的機器搭載的噴頭和噴頭的技術參數不一樣，同樣的排數速度也有較大差別。以目前市面上使用較多的京瓷噴頭為例，搭載1～2 排噴頭為低速機，2～4 排為中速機，4～8 排為高速機。導帶機的工作原理接近傳統的平網印花機，高速機的單機產量與平網機基本持平［1］。

掃描機與Single pass 機的最大區別：Single pass機的印花生產只能一次成像，在印花過程中出現一些特定的缺陷沒法進行補救；而掃描機可以對圖案的各種顏色進行多次覆蓋，對于印花過程中產生的一些缺陷可以進行修正或弱化，在墨水濃度不足的情況下，可以通過多次覆蓋提高顏色深度［1］。

基于導帶機以上的特點，這款機器能夠完成絕大部分花型的要求，同時通過多臺機器的不同墨水組合和不同墨水工藝，幾乎可以涵蓋所有面料的印花，是目前數碼印花使用最廣的一款機器。

3.3 掃描機（卷對卷機）

顧名思義，卷對卷機對于承印物要求都是卷材，本文只討論面料的轉移印花。轉移印花的工藝流程相對簡單，通過這款機器，把設計好的圖稿打印在有特殊涂層的紙上，再把印好的紙和坯布面料通過毛毯機加溫加壓，把紙上的圖案轉移到面料上，免去了前處理和后整理，非常適合快時尚［1］。單機的產量從每小時幾十m 到幾百m，印花紙的單卷數量從幾百m到上萬m，可以適應不同訂單數量要求。目前這款機器在面料轉移印花方面得到廣泛應用。

4 結語

隨著社會的發展，人們的消費水平和生活質量正在逐步提高，人們對個性化定制的要求也在逐漸增多，因此數碼印花機的作用就會大大提高。隨著科學技術的進步以及數碼印花機的機器設備、墨水和噴頭組合的進一步優化，數碼印花會越來越接近傳統印花的成本和效率，市場對數碼印花機的接受度也越來越高，數碼印花機在整個產業中所占的比例會越來越高。近幾年，國產數碼印花機技術水平正在逐步接近和趕超國際先進水平。