纺织数码印花机的机型结构与应用综述

朱牧野，文水平，何永钱

（1.广东职业技术学院轻化工程系，广东佛山 528041；2.佛山三水盈捷精密机械有限公司，广东佛山 528100）

纺织数码印花机的出现已经有十多年，但由于墨水和喷头的价格都比较贵，且墨水和喷头之间的匹配也需要时间磨合，所以长期以来制约了数码印花的发展。经过十多年的发展［1］，某些印花工艺慢慢成熟，比如转移印花和活性印花这两种工艺得到快速普及。下面介绍几款常用的主流数码印花机。

1 纺织数码印花常用印花机的分类

纺织数码印花机主要由以下系统构成：机架、喷头模组、承印物输送系统、打印控制系统、供墨系统、电气控制系统。纺织数码印花机根据工作原理分为扫描式一次或多次成像方式印花机和单通道一次成像印花机两类机型，俗称扫描式印花机和Single pass印花机（以下简称扫描机和Single pass 机）［1］。扫描机在打印时喷头模块作往复运动，承印物静止，当完成设定的打印门幅后按预设的打印距离，承印物作间歇步进运动；Single pass 机在打印时喷头模组不动，承印物作连续运动。

承印物的输送方式可以分为：导带输送方式、卷对卷收放方式、台板式。扫描机有导带式、台板式和卷对卷3 种输送方式，Single pass 机有导带式和卷对卷两种输送方式，但一般都是导带式。印花机实型如图1所示。

图1 印花机实型

2 纺织数码印花机的各机型结构

2.1 Single pass 机（以有导带的机型为例）

2.1.1 机架

目前市面上有两种主流结构：（1）底座独立，喷头模组安装在底座上，每个模组之间预留维修通道；（2）底座与模组安装机构是一体式的，每个模组都可以独立拉出来，模组与模组之间不需要预留维修通道，只需要设计安装抽飞墨的吸风槽，如图2所示。

图2 架机

2.1.2 喷头模组

由于这种机型的速度最快，目前产量是最大的。产量对标的是传统的圆网印花机，所以每个通道的喷头数量是最多的，每个颜色的喷头模组独立，有多少个颜色通道就有多少套喷头模组。一般活性工艺标配是8 个颜色通道（如图3 所示），目前最多12 个颜色通道［1］。

图3 喷头模组

2.1.3 承印物输送系统

该系统由皮带、主动辊、被动辊、打印平台、伺服电机和减速机组成（如图4 所示），是打印成型和承印物输送的主要机构。

图4 承印物输送系统

2.1.6 电气控制系统

该系统主要由供墨控制电路、皮带传动和送布机构控制电路等组成（如图7 所示），与打印控制系统连接。

图7 电气控制系统

2.1.4 打印控制系统

该系统由电脑、主板、控制板、驱动板和连接线构成（如图5所示），是数据处理、分配、传输的硬件。

图5 打印控制系统

2.1.5 供墨系统

该系统由墨桶、供墨泵、墨盒、过滤器、阀门、真空泵、负压缓冲罐、墨管等组成（如图6 所示），是给喷头提供稳定压力和流量墨水的系统［1］，根据喷头对墨水流通路径设计的差异，有的墨路还有循环泵。

图6 供墨系统

2.2 扫描机（导带机）

导带机主要由机架、喷头小车、承印物输送系统、打印控制系统、供墨系统、电气控制系统组成（如图8所示）。扫描机与Single pass 机最大的区别在于喷头是运动的，所需要的喷头没有Single pass 机多，所以它们的机架结构就有较大的区别，主要由机座、打印小车运动横梁、送布机构组成。其他的各系统与Single pass 机基本一样［1］。

图8 扫描机（导带机）

2.3 扫描机（卷对卷机）

卷对卷机主要由机架、喷头小车、承印物输送系统、打印控制系统、供墨系统、电气控制系统组成（如图9 所示）。卷对卷机与导带机最大的区别在于承印物输送系统，承印物打印前后都是以卷的形式进行收放，通过各种功能辊和张力控制来达到承印物的精准和平稳输送，成像方式跟导带机一样，所以其他各系统基本一样［1］。

图9 扫描机（卷对卷机）

3 数码印花机的常规应用

3.1 Single pass 机

Single pass 机可以打印布和转印纸，单机产量可以对标圆网机和凹版机，本文只对打印布进行讨论。这款机器对布的传送方式跟传统的圆网机相同，只是打印模组与布是非接触式的，而圆网机的网版跟布是接触的，所以单机产量接近圆网机。基于它们之间产能的类似性，需要量大的订单才能发挥它的优势，传统圆网机能做的大部分花型在这款机器上都可以做；当然，由于墨水的可选择性有限，色域还是比不过传统可调配的印油。通过多机台和多种墨水组合可以拓宽色域［1］，但目前这款机器造价昂贵，购买门槛很高，市场的保有量不多。

3.2 扫描机（导带机）

导带机根据设计可安装喷头的排数，分为低速机、中速机、高速机。这种分类的方法不是很严谨，各个机器厂家设计的机器搭载的喷头和喷头的技术参数不一样，同样的排数速度也有较大差别。以目前市面上使用较多的京瓷喷头为例，搭载1～2 排喷头为低速机，2～4 排为中速机，4～8 排为高速机。导带机的工作原理接近传统的平网印花机，高速机的单机产量与平网机基本持平［1］。

扫描机与Single pass 机的最大区别：Single pass机的印花生产只能一次成像，在印花过程中出现一些特定的缺陷没法进行补救；而扫描机可以对图案的各种颜色进行多次覆盖，对于印花过程中产生的一些缺陷可以进行修正或弱化，在墨水浓度不足的情况下，可以通过多次覆盖提高颜色深度［1］。

基于导带机以上的特点，这款机器能够完成绝大部分花型的要求，同时通过多台机器的不同墨水组合和不同墨水工艺，几乎可以涵盖所有面料的印花，是目前数码印花使用最广的一款机器。

3.3 扫描机（卷对卷机）

顾名思义，卷对卷机对于承印物要求都是卷材，本文只讨论面料的转移印花。转移印花的工艺流程相对简单，通过这款机器，把设计好的图稿打印在有特殊涂层的纸上，再把印好的纸和坯布面料通过毛毯机加温加压，把纸上的图案转移到面料上，免去了前处理和后整理，非常适合快时尚［1］。单机的产量从每小时几十m 到几百m，印花纸的单卷数量从几百m到上万m，可以适应不同订单数量要求。目前这款机器在面料转移印花方面得到广泛应用。

4 结语

随着社会的发展，人们的消费水平和生活质量正在逐步提高，人们对个性化定制的要求也在逐渐增多，因此数码印花机的作用就会大大提高。随着科学技术的进步以及数码印花机的机器设备、墨水和喷头组合的进一步优化，数码印花会越来越接近传统印花的成本和效率，市场对数码印花机的接受度也越来越高，数码印花机在整个产业中所占的比例会越来越高。近几年，国产数码印花机技术水平正在逐步接近和赶超国际先进水平。