專利名稱：制造噴墨印制產(chǎn)品的設備、方法和用該方法制造的產(chǎn)品的制作方法
本申請是申請?zhí)?3108902.6、申請日1993年7月24日、發(fā)明名稱“制造噴墨印制產(chǎn)品的設備、方法和用該方法制造的產(chǎn)品”的專利申請的分案申請。
本發(fā)明涉及制造噴墨印制產(chǎn)品的設備、方法以及用該方法制造的噴墨印制產(chǎn)品，這些產(chǎn)品是通過將墨排放到諸如由棉、絲等制成的布那樣的印制媒體上而被印制的。應注意的是，本發(fā)明的生產(chǎn)設備和方法可用于辦公室，但最好用于工業(yè)目的。
還應注意的是，本說明書中使用的術語“印制”(print)是指紡織品印制。此外，術語“著色劑固定到印制媒體上”是指用著色劑或染料使印制媒體著色，達到經(jīng)過洗滌之后基本不裉色的程度。
通常，紡織品印制設備一般采用的是網(wǎng)板紡織品印制法，該方法用一塊絲網(wǎng)板，直接將染料印在布上。網(wǎng)板紡織品印制是這樣一種方法，在該方法中對一幅將要印制的原圖來說，對應于它所用的每一種顏色就要先制備一塊絲網(wǎng)板，墨直接通過絲網(wǎng)粘在布上使其著色。
然而，這種網(wǎng)板紡織品印制法存在著一些與下列有關問題，即為了制備網(wǎng)板，需要許多天進行大量的工作，還必須調(diào)配印制所用的彩色墨，對準每種顏色的網(wǎng)板。此外，裝置的體積大，并且所用顏色的種類變得越多，所需的安裝空間以及用于絲網(wǎng)板的存儲空間就越大。
另一方面，已經(jīng)實際應用的噴墨記錄設備具有打印機、復印機和傳真設備的特點，或者可用作為包括計算機或文字處理器或工作站在內(nèi)的組合電子設備的輸出單元，已經(jīng)有人提出了這樣一種噴墨記錄設備，它通過將墨直接排放在布上而實現(xiàn)對紡織品的印制(例如日本專利公開文件No.62-57750和63-31594)。
噴墨記錄設備通過將記錄裝置(記錄頭)中的墨排放到記錄媒體上進行記錄，其優(yōu)點是易于形成緊湊的記錄裝置，圖象記錄的清晰度高、速度快、運行成本較低，由于是非擊打式方法，所以噪音小，可以很方便地用多種顏色的墨記錄彩色圖象。
特別是通過用熱能進行排墨的噴墨記錄裝置(記錄頭)可以很容易地做成具有形成膜的密度很高的液體通路的結(jié)構(gòu)(排放口結(jié)構(gòu))，這些液體通路是用包括蝕刻、蒸汽淀積和濺射等半導體制造工藝在基座電熱轉(zhuǎn)換器、電極、液體通路壁和頂板上制成的，因此使結(jié)構(gòu)更緊湊。
在噴墨記錄設備中，有一種串聯(lián)型記錄設備，它采用串行掃描法，在交叉于記錄媒體的輸送方向(副掃描方向)上進行掃描；這種串聯(lián)型記錄設備用安裝在支架上的記錄裝置反復記錄圖象的操作，支架可以沿記錄媒體的掃描方向移動，記錄完一行之后在副掃描方向上將記錄媒體片饋送一預定量(間距輸送)，然后將下一行圖象記錄到已被定位的記錄媒體上，直至全部對媒體的記錄被完成。
另一方面，行型記錄設備則僅在記錄媒體的輸送方向上通過副掃描進行記錄，它重復進行設置在一個預定記錄位置上的記錄媒體、集中地執(zhí)行一行記錄，將記錄媒體片輸送一預定量(間距饋送)，然后再集中地進行下一行記錄的操作，直至對媒體的全部記錄被完成。這種噴墨記錄設備采用行型記錄裝置，它在記錄媒體片的寬度方向上具有許多排放口，能夠進行高速記錄。
如果將這類噴墨記錄設備用于紡織品印制，那么就可大大縮短在布上記錄印制所需的工序和時間，這是因為不再需要用于網(wǎng)板紡織品印制的網(wǎng)板了，而且設備的體積也能變小。
采用上述噴墨記錄設備用于紡織品印制，是通過直接向布上排放多種顏色的彩色墨而進行彩色印制的，本發(fā)明人在檢查其印制結(jié)果后發(fā)見，為了獲得高質(zhì)量的彩色圖象，必須防止墨點滲開使輪廓模糊。這就是說，當許多點靠近或重疊時，會存在由于滲開所以不能得到高清晰度的圖象的缺點。特別是在彩色的混合部分或串行掃描的連接部分，由于輪廓模糊其圖象質(zhì)量的下降會很明顯。
本發(fā)明的一個目的是提供一種紡織品印制產(chǎn)品，它清晰度高，色澤鮮明，且不模糊。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種制造噴墨印制產(chǎn)品的設備，包括向印制媒體上進行印制的裝置，它采用一個具有排放墨的排放口的印制頭，其特征在于印制過程中，通過所述一個排放口一次排放形成的墨點，相對于在包含在所說墨中的染料固定到所說的印制媒體上之前對應的印制圖象單元面積的面積覆蓋率小于100％。
本發(fā)明的再一個目的是提供一種制造噴墨印制產(chǎn)品的方法，包括第一步采用一個具有排放墨的排放口的印制頭將墨附著到印制媒體上，第二步將包含在所述墨中的染料固定到所述印制媒體上，其特征在于在所述第一步中，通過所述一個排放口的一次排放操作形成的墨點，可以相對于所述第二步之前對應的印制圖象單元面積的面積覆蓋率小于100％。
在這種情況下，可以提供多個印制頭，用不同色調(diào)的墨進行彩色混合印制，其中提供的所述多個印制頭中的每一個對應于所述具有不同色調(diào)的墨，所述墨點相對于所述印制圖象單元面積具有小于100％的面積覆蓋率。
此外，在所述固定步驟之前，所述墨點的直徑應小于相鄰圖象單元之間的間距。
根據(jù)本發(fā)明的制造噴墨印制產(chǎn)品的設備，包括多個印制頭，利用不同色調(diào)的墨進行彩色混合印制，其特征在于提供的所述多個印制頭中的每一個對應于所述具有不同色調(diào)的墨，所述墨點相對于所述印制圖象單元的面積具有小于100％的面積覆蓋率。
本發(fā)明的制造噴墨印制產(chǎn)品的方法包括利用一個具有排放墨的排放口的印制頭將墨附著至印制媒體上，以及將包含在所述墨中的染料固定到所述的印制媒體上，其特征在于墨是這樣排放的，使得通過所述的一個排放口一次排放操作而形成的墨點的等效圓直徑的平均值為所述固定步驟之后構(gòu)成所述印制產(chǎn)品的纖維的直徑的平均值四分之三或更少。
在這種情況下，可以提供多個印制頭，以便用不同色調(diào)的墨進行彩色混合印制，其中提供的所述多個印制頭中的每一個對應于所述具有不同色調(diào)的墨，所述墨點的等效圓直徑的平均值為所述纖維直徑的平均值的四分之三或更少。
在上述結(jié)構(gòu)中，還提供了相對于所述印制裝置輸送所說印制媒體的裝置，其中所述墨點是通過在所述輸送方向上相互隔開的第一和第二印制頭補充地形成的，并且在所述第一和第二印制頭之間的輸送通路上可以進行干燥處理。
此外，印制頭可以具有熱能轉(zhuǎn)換器，用于在墨中產(chǎn)生使膜沸騰的熱能，該能量用來排放墨。
進一步地，在所述固定步驟之后可以洗滌所述印制媒體，和/或在所述印制裝置印制之前可以將一種預處理劑加到所述印制媒體上。并且還可以提供用于將包含在所述墨中的染料固定到所述印制媒體上的固定裝置。
此外，所述印制媒體可以是由棉、絲或其它材料制成的布，在其上面進行紡織品印制。
此外，本發(fā)明的噴墨印制產(chǎn)品可以用上述任何方法制造。
本發(fā)明的噴墨印制產(chǎn)品的特征還在于由固定在布上的染料構(gòu)成的單色弧立點，相對于對應的印制圖象單元的面積而言，其面積覆蓋率為(含)70％至100％，所述墨點的面積為所述圖象單元面積的900％或更少。應注意的是，墨點的面積較好為圖象單元面積的400％或更少，更好地則為300％或更少。滿足上述面積覆蓋率的點能再現(xiàn)清晰的線條，而不會由于落入這一范圍的點而出現(xiàn)褪色現(xiàn)象，從而得到所要求的濃度。
本發(fā)明的噴墨印制產(chǎn)品的特征還在于由混合在布上的染料構(gòu)成的單色弧立墨點的等效圓直徑的平均值為構(gòu)成所述印制產(chǎn)品的纖維的直徑的平均值的四分之三或更少。
此外，本發(fā)明的目的在于通過對這種印制產(chǎn)品進行加工而得到制品。通過將所述噴墨印制產(chǎn)品切成所需的尺寸，然后再將所切的產(chǎn)品送去加工，從而得到最終的制品，提供最終制品的加工過程包括縫制。最終制品例如可以是衣服。
根據(jù)本發(fā)明，當由通過從印制頭排墨并將墨附著到諸如布那樣的印制媒體上而獲得的許多點形成圖象時，從印制頭排放到印制媒體上的墨的量大約是這樣確定的，使得在固定步驟之前單個墨點的面積覆蓋率小于100％，并且在固定步驟之后每點的等效圓直徑的平均值為構(gòu)成所述布的纖維直徑的平均值的四分之三或更小，由此可以得到具有高質(zhì)量圖象的噴墨印制產(chǎn)品，在重疊纖維的邊界輪廓清晰，并且點的粒度高。
附圖的簡要說明圖1A和1B表示用常規(guī)的制造噴墨印制產(chǎn)品的方法將墨滴附在布上的狀態(tài)。
圖2用來解釋根據(jù)本發(fā)明的噴墨制造方法的單個點的面積覆蓋率的定義。
圖3是表示應用本發(fā)明的一種噴墨印制產(chǎn)品制造系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)實例的框圖。
圖4是表示圖3中的噴墨印制單元的結(jié)構(gòu)實例的透視圖。
圖5是表示圖3中的圖象印制單元的另一種結(jié)構(gòu)實例的簡略的側(cè)視圖。
圖6是表示圖5中的噴墨印制單元的結(jié)構(gòu)的透視圖。
圖7是用來解釋根據(jù)本發(fā)明的噴墨印制產(chǎn)品的制造方法的一個實施例的過程圖。
圖8A和8B表示在實例1中固定步驟之前布上墨滴有狀態(tài)。
圖9A和9B表示在實例1中固定步驟之后布上墨滴的狀態(tài)。
圖10表示固定步驟之前實例1的條件下布上形成的圖象的狀態(tài)。
圖11表示固定步驟之后實例1的條件下布上形成的圖象的狀態(tài)。
圖12表示固定步驟之前和之后面積覆蓋率為100％的圖10所示的布上形成的圖案的狀態(tài)。
圖13表示在實例1的條件下在布上相鄰形成的具有不同顏色的不間斷圖象的狀態(tài)。
圖14表示面積覆蓋率為100％的在布上形成的類似于圖13所示的不間斷圖象的狀態(tài)。
圖15A和15B表示在實例2中固定步驟之前布上墨滴的狀態(tài)。
圖16A和16B表示在實例2中固定步驟之后布上墨滴的狀態(tài)。
圖17表示固定步驟之前實例2的條件下布上形成的圖象的狀態(tài)。
圖18表示固定步驟之后實例2的條件下布上形成的圖象的狀態(tài)。
圖19用來解釋實例4中印制圖象的形成過程。
圖20是用來解釋圖19圖象的數(shù)據(jù)揀出的解釋性示意圖。
圖21是一張類似的解釋性示意圖。
圖22用來解釋實例4中的印制方法的一個例子。
圖23表示以更大規(guī)模在實例7中的纖維上形成的單色點部分。
圖24表示以更大規(guī)模在一個對照實例中的纖維上形成的單色點部分。
圖25A-25B、26A-26B和27A-27B表示通過顯微鏡(100倍放大)觀察到的在實例7中的纖維上形成的點的墨附著狀態(tài)和點的形成過程。
圖28A-28B、29A-29B和30A-30B表示通過顯微鏡(100倍放大)觀察到的在一個對照實例中纖維上形成的點的墨附著狀態(tài)和點的形成過程。
以下參照


本發(fā)明的幾個最佳實施例。
首先，本發(fā)明人經(jīng)過仔細研究，已經(jīng)得出以下幾方面的結(jié)果。
圖1A和1B典型地表示用常規(guī)的印制方法在包括蒸烘的固定步驟之前將墨滴附著到印制媒體上的狀態(tài)。特別是圖1B中用實線表示的柵格線是穿過墨滴中心的基準線，每個柵格交點是墨的射落點。附著到印制媒體上的一個墨滴形成一個墨點，當相鄰的或重疊的點出現(xiàn)時，這些墨點可能會部分地毀壞，引起墨點輪廓模糊。圖1B所示墨滴狀態(tài)基本是一種模型，其中要想實際上確定模糊的墨點的重疊部分或邊界當然是很困難的。圖1A是截面圖，表示附著到布上的墨點和點間距之間的關系。
這里，本發(fā)明人在實現(xiàn)本發(fā)明的過程中已經(jīng)發(fā)現(xiàn)，如果假定有墨滴射落點，并且由一個設置在射落中心周圍的方塊包圍的區(qū)域定義為一個圖象單元，相鄰射落中心之間的距離(記錄間距α)作為一邊的長度，即每個由虛線所示的柵格線包圍的區(qū)域定義為一個圖象單元，通過控制經(jīng)一個排放口一次排放操作形成的墨點(以后稱之為單個點或單色弧立點)的面積相對于圖象單元面積的面積覆蓋率，圖1所示的任何滲墨現(xiàn)象都不會出現(xiàn)。
如圖2所示，此處單個點的面積覆蓋率定義為由S2/S1表示的值，其中S1是由畫在織成布的紡織品纖維T上的虛線圍成的一個圖象單元的面積(圖中用斜線表示的面積)，而S2是包含在經(jīng)印制頭的一個排放口一次排放操作形成的點D的一個圖象單元的區(qū)域中的面積(圖中用陰影表示的面積)。
也就是說，單個點的面積覆蓋率的上限百分比為100％，它不同于單個的面積與一個圖象單元面積之比(點面積比)。
圖3是表示根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的印制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的典型的框圖。
該印制系統(tǒng)由以下部分構(gòu)成用于讀取由設計者創(chuàng)作的原圖象的讀取單元101，用于對讀取的原圖象數(shù)據(jù)進行處理的圖象處理單元102，用于使經(jīng)圖象處理單元102處理過的圖象數(shù)據(jù)二進制化的二進制處理單元103，以及用于根據(jù)二進制化的圖象數(shù)據(jù)對作為印制媒體的布進行印制的圖象印制單元104。
圖象讀取單元101利用一個CCD圖象傳感器讀取原圖象，所得到的電信號輸出至圖象處理單元102。圖象處理單元102產(chǎn)生用于驅(qū)動噴墨印制單元105的印制數(shù)據(jù)，噴墨印制單元105根據(jù)輸入的原圖象數(shù)據(jù)排放四種顏色的墨品紅(M)、青(C)、黃(Y)和墨(Bk)，這些在以后說明。產(chǎn)生記錄數(shù)據(jù)包括為用墨點重現(xiàn)原圖象而進行的圖象處理，確定色調(diào)的配色處理，布局變化，以及設計尺寸例如放大或縮小的選擇。
圖象印制單元104由以下部分構(gòu)成用于根據(jù)記錄數(shù)據(jù)排墨的噴墨印制單元105，用于在要印制的布上進行適當預處理(以后說明)的預處理單元110，用于將經(jīng)預處理的布送給噴墨印制單元105的送布單元106，用于在噴墨印制105對面提供的精確地輸送布的輸送單元107，以及用于對記錄的布進行附加處理和調(diào)整的附加處理單元108。應注意120是一個設置單元，用于根據(jù)諸如圖象單元濃度和印制媒體種類的印制條件可改變地對排墨量進行設置，該單元按需要提供。
〔設備實例1〕圖4是表示本發(fā)明的設備的噴墨印制單元105的一個例子的透視圖。
噴墨印制單元105主要由以下部分組成一個框架6，兩根導軌7、8，一個噴墨頭9和一個為使其移動的支架10，一個供墨裝置11和一個為使其移動的支架12，一個噴墨頭恢復裝置13，以及一個電氣系統(tǒng)5、噴墨頭9包括若干列排放口以及用于將電信號轉(zhuǎn)變?yōu)橛糜谂拍哪芰康霓D(zhuǎn)換器，它還包括一個機構(gòu)，用于根據(jù)來自二進制處理單元103的圖象信號有選擇地經(jīng)排放口列排墨。
噴墨頭可以是一個印制頭，它利用熱能完成排墨，并最好包括用以產(chǎn)生熱能供給墨的熱能轉(zhuǎn)換器，從而由于熱能轉(zhuǎn)換器提供的熱能的作用，使墨的狀態(tài)發(fā)生變化，并根據(jù)這些狀態(tài)變化經(jīng)排放口的排墨。
供墨裝置11的作用是儲備墨，并向噴墨頭提供所需量的墨，它包括一個盛墨罐和一個墨泵(二者在圖中均未示出)或其它部件。供墨裝置11和噴墨頭9通過供墨管15連在一起，從而，由于其毛細作用，自動地供給噴墨頭以與排放的墨量相當?shù)哪俊娔^中的恢復過程將在后面予以說明，墨是通過墨泵強行供給噴墨頭9的。
噴墨頭9和供墨裝置11分別安裝在噴墨頭支架10和墨支架12上，通過一個驅(qū)動裝置(未示出)沿導軌7、8做反復運動。
噴墨頭恢復裝置13位于噴墨頭的原位置(等待位置)，并在噴墨頭9的對面，以便使來自噴墨頭9的墨排放保持穩(wěn)定，并可以按箭頭A的方向前后移動，以便執(zhí)行下述特定的操作。
首先，在不工作的時候，噴墨頭恢復裝置遮蓋處于原位置的噴墨頭9(遮蓋操作)，以防止墨從噴墨頭9的噴嘴中揮發(fā)。然后，在圖象記錄開始之前，它執(zhí)行通過使用墨泵對噴墨頭9中的墨流通路加壓(加壓恢復操作)而迫使墨經(jīng)噴嘴強行排出的操作，從噴嘴中去除氣泡或灰塵，或者利用經(jīng)噴嘴強行吸墨和排墨的操作(抽吸恢復操作)，去除排放的墨。
電氣系統(tǒng)5包括一個電源單元和一個控制單元，控制單元對整個噴墨記錄單元進行順序控制。每次噴墨頭9沿導軌7在主掃描方向上移動而記錄一段預定的長度，便通過一個輸送裝置(未示出)在副掃描方向(或箭頭B的方向)上將布輸送一段預定的距離，以獲得形成的圖象。圖中斜線部分17表示已記錄的部分。
應注意的是，記錄頭9可以是一個用于單色記錄的噴墨記錄頭，也可以是多個用于彩色記錄、具有不同顏色的墨的記錄頭，或多個同一顏色不同密度的用于灰度分級記錄的記錄頭。
此外還應注意的是，本設備適合于做成盒式的，其中記錄頭和盛墨罐集中地做在一起，也可以做成其它形式，其中記錄頭和盛墨罐分開提供而通過一條供墨管連接，其中記錄裝置和盛墨罐的結(jié)構(gòu)無關緊要。
〔設備實例2〕圖5是應用本發(fā)明方法的印制單元的第二例的典型示意圖。該印制單元主要由以下部分組成供布單元B，用于輸送準備進行紡織品印制的經(jīng)預處理并卷在輥33上的印制媒體，如布；一個主單元A，當精確地送布時，它用噴墨頭對布進行印制；以及具有輥39的卷繞單元C，用于卷繞經(jīng)干燥處理后的印制的布。主單元A還包括一個精確送布單元A-1,A-1包括一個平整和印制單元A-2。圖6是顯示印制單元A-2的詳細結(jié)構(gòu)的透視圖。
現(xiàn)在將以對作為印制媒體的經(jīng)預處理的布進行紡織品印制為例，說明本設備的工作過程。
經(jīng)預處理的卷成的布36向送布單元輸送，到達主單元A。在主單元中，精確地按步驅(qū)動的薄的無端頭金屬帶37環(huán)繞在驅(qū)動輥47和惰輥49上。驅(qū)動輥47直接由一個高精度的步進電機(未示出)按步驅(qū)動，根據(jù)步進量輸送金屬帶37。輸送的布36被壓力輥40緊緊地壓在金屬帶37的表面，背后是惰輥49。
由金屬帶按步送入的布36，在金屬帶背面的壓板32的作用下被定位在第一印制單元31中的一個預定位置上，通過金屬帶前面的噴墨頭9進行印制。每次完成一行印制后，布被輸送一個預定的步進量，然后除了用來自熱空氣導管35提供/排出的表面的熱空氣外，還通過設置在金屬帶背面的加熱板34加熱而烘干。接著，在第二印制單元31′中，以與在第一印制單元內(nèi)相同的方式進行重疊印制。應注意的是，熱空氣導管35并不是必需提供的，但當它被省略時，便在從第一印制單元31到第二印制單元31′之間的部分進行空氣干燥(自然干噪)。
印制的布與金屬帶37的表面分離，被類似于上述的加熱板和熱空氣導管的后置烘干單元46再次烘干，由導輥41引導，并卷繞在卷繞輥48上。卷繞的布從主裝置中取出，并以成批方式進行附加的處理，例如著色(固定)，洗滌和烘干，從而得到最終的成品。
下面將參照圖6說明印制單元A-2的細節(jié)。在本實施例中，第一印制單元的噴墨頭例如通過排墨，用以交錯方式挑選出的點來印制信息，再經(jīng)過烘干處理，第二印制單元的噴墨頭通過排墨來印制由第一印制單元挑選出的補充信息。這樣，每次印制之間進行空氣干燥或強行干燥處理，使得當采用同樣的墨量時，能進一步減少墨滲開現(xiàn)象。
圖6中，作為印制媒體的布36由金屬帶37支撐，并以所示的向上方向按步輸送。在圖的下方的第一印制單元31中，有一個第一支架44，帶有安裝有特殊顏色S1至S4以及Y、M、C和Bk的一些噴墨頭。本實施例中的噴墨頭(印制頭)有產(chǎn)生熱能的部件，該熱能作為排墨的能量在墨中引起膜沸騰，還有128個或256個排放口，按400dpi(點/英寸)的密度排列。
第一印制單元的下游提供有一個烘干單元45，它包括一塊加熱板34，用來從輸送帶的后面進行加熱，還有熱空氣導管35，用來從前面進行烘干。用烘干單元45進行烘干處理的主要目的是使附在印制媒體上的墨溶劑揮發(fā)，它不同于下面將要說明的擴散或固定處理。加熱板34的傳熱表面緊緊地壓在無端頭輸送帶37上，從其背面用通過空心內(nèi)部的高溫高壓氣體對輸送帶37強烈加熱。在加熱板的內(nèi)表面，提供有集熱葉片34′，將輸送帶背面的熱量有效地集中起來。不與輸送帶接觸的加熱板表面覆蓋隔熱材料43，以防止由于熱輻射而使熱散失。
在前面，通過吹入來自供氣導管30的干燥的熱空氣，而使干燥效果進一步提高，供氣導管30位于下游，將濕度較低的空氣加在正在進行干燥處理的布上。包含足夠水分并以與布的輸送方向相反的方向流動的空氣被設置在上游的吸氣導管33以大于吹入量的量而吸走，因此防止了被蒸發(fā)的水汽弄濕周圍的機械部件。熱空氣源在圖6的后側(cè)提供，而吸氣則在前側(cè)進行，因此在布的對面放置的吹氣口38和吸氣口39之間的壓差甚至在縱向的整個區(qū)域中都存在。空氣吹/吸單元偏離提供在背面的加熱板的中心，因此空氣可以被吹入充分加熱的部分，從而能夠充分干燥由第一印制單元31排放并滲入布中的包括還原劑的墨中的大量水分。
在其下游一側(cè)(上方)提供的是第二印制單元31′，它包括與第一支架結(jié)構(gòu)相同的第二支架44′。
以下說明制造噴墨印制產(chǎn)品的方法的一個最佳實施例。
圖7是用以說明該方法的框圖，包括噴墨紡織品印制步驟和干燥(包括空氣干燥)步驟，如圖所示。接下來是通過用于固定包含在墨中的諸如著色劑的裝置，對淀積在布纖維上的墨中的著色劑如染料進行擴散和固定。這一步驟可以因染料固定而使布色彩鮮明且不褪色。
擴散和固定步驟(包括染料擴散步驟和固定、著色步驟)可以采用任何已知的常規(guī)方法，包括蒸烘法(例如，在100℃的水蒸汽下處理十分鐘)。在這種情況下，在進行紡織品印制之前，可以對布進行堿性處理。此外，固定步驟取決于染料可以包括或不包括諸如離子鍵合那樣的反應步驟。后者的例子可以包括浸漬纖維使之不出現(xiàn)物理解吸現(xiàn)象。此外，墨可以是任何包含所需著色劑的適合的墨，著色劑不僅可以是染料(dye)，也可以是顏料(pigment)。
這之后在附加步驟中，用于預處理的未反應的染料和物質(zhì)被清除掉，最后，經(jīng)過諸如缺陷修正和熨平這樣的整理步驟最終完成印制。
印制媒體可以是布、墻布、繡花線和墻紙。
應注意的是，布可以包括所有紡織品或非紡織纖維品和其它的布，而不考慮其材料和紡織及編織方法。
特別地，這些用于噴墨紡織品印制的布需要有以下特性(1)能夠以足夠的密度用墨著色；(2)具有高的墨染色率；(3)布上的墨能快速干燥；(4)布上較少出現(xiàn)不規(guī)則的墨模糊；(5)在設備中具有優(yōu)良的輸送能力。
為了滿足這些需要，必要的話可以在本發(fā)明中通過用于加入處理劑的裝置對布進行預處理。例如，在日本專利申請公開號為62-53492中已公開了幾種具有墨容納層的布，而在日本專利公布第3-46589中提出了包含一種還原抑制劑或堿性物質(zhì)的布。經(jīng)這種預處理的例子可以包括使布含有從以上物質(zhì)中選出的一種物質(zhì)的處理堿性物質(zhì)、水溶性聚合物、合成聚合物、水溶性金屬鹽、尿素和硫脲。
堿性物質(zhì)包括堿金屬氫氧化物，如氫氧化鈉和氫氧化鉀，胺如一、二、三乙醇胺，以及碳酸或堿金屬碳酸氫鹽如碳酸鈉，碳酸鉀和碳酸氫鈉。此外，它們還包括有機酸金屬鹽如乙酸鈣和乙酸鋇，氨和銨化合物。此外，也可以用在烘干加熱下變成堿性物質(zhì)的三氯醋酸鈉。在用活性染料著色的過程中，特別好的堿性物質(zhì)可以是碳酸鈉的碳酸氫鈉。
水溶性聚合物的例子包括淀粉物質(zhì)，如谷物和小麥粉；纖維素物質(zhì)，如羧甲基纖維素，甲基纖維素和羥甲基纖維素；多糖類物質(zhì)，如藻酸鈉，阿拉伯膠，剌槐豆膠，黃蓍膠，瓜耳樹膠，和羅望子；蛋白質(zhì)物質(zhì)如骨膠和酪蛋白，以及天然水溶性物質(zhì)如單寧和木質(zhì)素。
合成聚合物的例子包括聚乙烯醇化合物，聚乙烯氧化物化合物，丙烯酸型水溶性聚合物，以及順丁烯二酐型水溶性聚合物。它們之中多糖聚合物和纖維素聚合物最好。
水溶性金屬鹽的例子包括pH值為4至10的化合物并且形成典型的離子晶體，如堿金屬鹵化物和堿土金屬鹵化物。這種化合物的典型例子包括堿金屬鹵化物，如NaCl,Na2SO4,KCl和CH3-COONa，以及堿土金屬鹵化物，如CaCl2和MgCl2。它們之中Na鹽、K鹽和Ca鹽最好。
對布進行預處理，使之含有上述任何物質(zhì)的方法并沒有特別限制，但通常可以用浸泡、浸染、涂覆和噴涂方法中的任何一種方法。
此外，由于噴墨紡織品印制時加到布上的紡織品印制墨可能只是粘在噴墨狀態(tài)下的布表面，所以接下來最好進行如前所述的固定過程，將諸如染料那樣的墨中的著色劑固定在纖維上。這種固定處理可以采用任何一種已知的常規(guī)方法，例如包括蒸烘法，HT蒸烘法，或熱固定法，如果不用經(jīng)堿預處理過的布，則可采用堿浸染蒸氣法，堿涂染蒸氣法，堿沖擊法，以及堿冷卻固定法。
此外，可以用洗滌印制媒體的裝置，用任何已知的常規(guī)方法，在固定過程之后，通過把印制媒體放在其中溶解有中性洗滌劑的水或熱水中洗滌，去掉預處理過程用到的未反應染料和物質(zhì)。應注意的是，最好將已知的任何一種固定落下的染料的方法和洗滌一起使用。
應注意的是，經(jīng)過上述附加處理后的印制產(chǎn)品還要按所需尺寸裁剪，然后經(jīng)過制成最終制品的處理，如縫合、粘合、及熔合等，以提供最終布制品如單件衣服、套裝、領帶或游泳衣、床罩、沙發(fā)套、手絹和窗簾等。通過縫合等加工布以便制成服裝或其它日用品的方法在一些流行的書中已經(jīng)有過描述，例如由Bunnka Shuppan出版的月刊“Souen”。
在本發(fā)明中，在包含在墨中的著色劑固定到印制媒體上的過程之前，墨點(單個點)相對于一個圖案單元來說，其面積覆蓋率小于100％，小于95％，小于90％，或小于80％，因此可以得到更清晰的圖象。此外，面積覆蓋最好是15％或大些。以此比例，在染料的活性固定過程中就可顯現(xiàn)足夠的濃度。
為了建立點面積或面積覆蓋率，有必要適當設定加在印制頭的熱能轉(zhuǎn)換器上的驅(qū)動電信號的脈沖波形，即，將脈沖信號的電壓值和/或脈寬設定為一個適當?shù)闹怠；蛘咭部梢蕴峁┮挥糜趯⑹┘拥綀D3中的圖象印制單元104的圖象信號進行適當轉(zhuǎn)換的裝置，或用于將噴置印制單元105中接收的二進制信號進行適當轉(zhuǎn)換的裝置。除了對上述的電信號進行轉(zhuǎn)換之外，還可以適當確定印制頭本身的機械結(jié)構(gòu)，例如排放口的直徑，或者采用熱能轉(zhuǎn)換器，適當確定產(chǎn)生的熱量。此外，排墨量很大程度上受到墨的粘度的影響，并且由于墨的粘度與溫度有關，所以可以對印制頭或墨的溫度進行適當控制。
此外，如果印制條件如圖象單元密度或所采用的印制媒體不變，那么排放量的設置可以是固定的，以便得到較佳面積覆蓋率，但是如果印制條件改變了，排放量的設備則可以改變，以適應定狀態(tài)。在這種情況下，圖3所示的噴墨印制單元105中可以安排一個設置單元120，用來可改變地對電信號的脈沖波形進行設置，轉(zhuǎn)換和設置二進制信號或設置溫度。這種設置裝置120還可以包括印制條件輸入裝置，比如用于接受由操作者輸入的代表印制條件的指令的裝置，用于接受從控制單元109輸入的指令的裝置，或用于鑒別印制媒體類型的裝置。或者這種設置裝置或印制條件輸入裝置可以用來在將圖象數(shù)據(jù)輸送給圖象印制單元104的一側(cè)提供(例如控制單元109)。
注意面積可以通過顯微鏡觀察來測量和估算。
以下將結(jié)構(gòu)特定的例子進一步說明本發(fā)明。〔例1〕這里使用圖4所示的噴墨印制單元，印制頭具有一個產(chǎn)生供給墨熱能的熱能轉(zhuǎn)換器，安裝了密度為400dpi的256個噴嘴，矩形噴嘴的大小為22×33μm，印制時排放到布上的墨的平均排墨量為45pl/噴嘴。此處用的布是棉布(細麻布)，用平均直徑為200μm的紡織纖維織成平面積物。
使用的墨如下所示為四種顏色，由此進行全色印制。每種成分列表如下墨成分 重量部分比(1)活性染料C.I.活性藍 10硫代二甘醇 15二甘醇 15水 60(2)活性染料C.I.活性紅 10硫代二甘醇 15二甘醇 15水 60(3)活性染料C.I.活性黃 10硫代二甘醇 15二甘醇 15水 60(4)活性染料C.I.活性黑 15硫代二甘醇 15二甘醇 15水 55如果用這些墨在本實施例的條件下在布上形成點圖象，那么可以期望得到如圖8A和8B所示的印制狀態(tài)，與圖1A和1B所示的常規(guī)例子相比，墨滲開現(xiàn)象較少。此外還可以期望甚至在諸如蒸烘的固定處理之后，能夠獲得如圖9A和9B所示的無墨滲開的極好的印制產(chǎn)品。
這樣，用(1)青色(C)墨的(3)黃色(Y)墨，在布上形成用兩種顏色重疊印制的由細線部分以及單色C的墨印制的弧立點部分組成的圖象，然后經(jīng)空氣干燥，因此獲得如圖10所示的無墨滲開的極好的印制結(jié)果。
然后，由一個圖象分析系統(tǒng)可以確認，對二十件樣品來說，單個墨點對圖案單元的面積覆蓋率的平均值是90％。
單個點的面積覆蓋率是用如下所所示的圖象分析系統(tǒng)分析后得到的。
輸入系統(tǒng)光學顯微鏡(×100)和CCD照相機(由日本Victor公司制造，KY-F30)圖象處理系統(tǒng)控制用個人計算機(由NEC公司制造；PC-9800RL)圖象處理單元(由PIAS制造；LA-555,512×512象素)顯示系統(tǒng)電視監(jiān)視器(由日本Victor公司制造；V-1000)采用上述系統(tǒng)，先在圖象處理單元中存儲單個點圖象，取出二進制化的點形狀，適當在上面畫出一個印制圖象單元的區(qū)域，為包含在該區(qū)域中的點單元計算由CCD讀出的象素數(shù)目，通過讀出象素(對應于圖2中的S2)數(shù)目得到讀出象素的面積的總和，因此將一個印制圖象單元(S1)除以值S2便可計算實際的面積覆蓋率。
圖10的圖象經(jīng)過已知的蒸烘處理，使染料在布上擴散、固定和著色，因此得到具有足夠密度的在顏色混合部分無墨滲開的極好的圖象。觀察整體部分表明，單個點的面積覆蓋率為100％，在相鄰之點間沒有縫隙，并且如圖11所示，基本上整個區(qū)域都被染料著色。
相反，在固定過程之前單個點的面積覆蓋率為100％，如果形成與上面相同的圖象，那么可以肯定滲開的墨會增加，如由色混合形成的細線畫出部分中的印制部分所表明的那樣，見圖12，并且在固定過程之后，染料進一步在陰影部分散開，導致印制質(zhì)量大幅度下降。
接下來，如果在本例的條件下即單個墨點的面積覆蓋率為90％和在對照例的條件下即單個墨點的面積覆蓋率為100％進行印制圖象，那么由C色墨加Y色墨得到的混合色印制區(qū)域和由M色墨加Y色墨得到的混合色印制區(qū)域分別相互鄰接，在本例的條件下沒有墨滲開現(xiàn)象，如圖13所示，而在對照例的條件下有一些墨滲開現(xiàn)象，如圖14所示。〔例2〕采用例1那樣的安裝在如圖4所示的噴墨印制單元上的印制頭，印制時每個排放口的平均排放量為30pl。然后可以預期得到如圖15A和15B所示的印制狀態(tài)，與圖1A和1B所示的常規(guī)例子相比，墨滲開現(xiàn)象較少。此外還可以預期甚至在諸如蒸烘的固定處理之后，也能獲得如圖16A和16B所示無墨滲開的極好的印制產(chǎn)品。
如果用與例1相同的墨形成與釁10中的圖案相同的圖案，那么可得到無墨滲開的極好的印制結(jié)果，如圖17所示。〔例3〕采用圖4所示的噴墨單元，并且記錄頭如前所述，用平均排墨量為30pl/噴嘴的排墨量印制圖象。單個墨點面積與圖案單元面積之比為70％，附著墨的點直徑為二十個60μm的單個點的平均等效圓直徑，它小于點間距，如圖15A和15B所示。
此處等效圓直徑是面積相等的圓的直徑，也稱作Heywood直徑，它可用下式計算
如同例1中那樣，進行諸如蒸烘的固定處理，因此可以得到如圖18所示的墨滲開現(xiàn)象極少、密度足夠高的圖象。如同例1中那樣，通過觀察連接部分發(fā)現(xiàn)，在蒸烘過程之前存在未附著墨的部分，而在蒸烘過程之后，基本上全部區(qū)域都著色，并且相鄰點之間沒有縫隙，如圖18所示。
此外，當在本例的條件下印制圖13所示的圖象時，在邊界處觀察不到滲開的墨。〔例4〕在此例中，除了所用的棉、絲、尼龍、聚酯和合成纖維中之每一種印制媒體均用10％的NaOH含水溶液浸漬并經(jīng)防滲墨處理之外，紡織品印制以與例1中相同的方式來進行，因此，可以得到與例1相同的結(jié)果。〔例5〕采用與例1相同的墨，用圖5和6所示的設備的上、下兩個噴墨頭對相同的圖案進行補充印制。對這種補充印制來說，可以采用一種順序多次掃描的方法。現(xiàn)在說明這種順序多次掃描法。
圖19是說明用順序多次掃法印制數(shù)據(jù)的示意圖。
圖19中，每個被虛線包圍的矩形區(qū)域?qū)稽c(圖案單元)，其中如果印制密度為400dpi(點/英寸)，那么每個矩形面積例如大約等于63.5μm2。假定由黑點表示的部分有一墨點，而沒有黑點的部分則不被印制。當印制頭沿箭頭F的方向移動時，在預定的時間從排墨口排墨。順序多次掃描是用來校正每個排墨口之間的密度的偏差現(xiàn)象，這可能是由于每個排墨口排出的墨滴的尺寸分散性和排墨方向上的分散性引起的，其中相同的行(在印制頭移動方向上)由多個噴嘴印制。以這種方式用多個排墨口形成一條線，可以減小由于印制頭的每個排墨口特性的隨機性引起的密度不均勻現(xiàn)象。這就是說，當順序多次掃描為兩次掃描時，在第一次掃描中用上半部印制頭的一組排墨口進行印制，而在第二次掃描中用下半部印制頭的一組排墨口進行印制。
用這種順序多次掃描法進行印制的例子示于圖20和21中。
現(xiàn)在，當印制如圖19所示的數(shù)據(jù)時，用上半部印制頭的一組排墨口先僅印制印制頭的移動方向上的奇數(shù)數(shù)據(jù)，如圖20所示。然后印制頭(支架)返回起始位置，并且布36被輸送相當于印制頭寬度的一半的這樣一段距離。接下來，用下半部印制頭的一組排墨口再印制頭移動方向上的偶數(shù)數(shù)據(jù)，如圖21所示。于是通過兩次掃描，如圖19所示的數(shù)據(jù)便被印在布36上。
圖22表示用兩次掃描進行正常印制的例子。用第一印制單元31的印制頭9印制的區(qū)域用(下1)701、(下2)702和(下3)703表示，用第二印制單元31′的印制頭9′印制的區(qū)域用(上1)704、(上2)705和(上3)706表示。
布的輸送方向如箭頭所示，布的步進量對應于印制頭的印制寬度。從圖22可以清楚地看出，全部印制區(qū)域是由第二印制單元31′的上半部印制頭9′和第一印制單元31的下半部印制頭9印制的，或是由第二印制單元31′的下半部印制頭9′和第二印制單元31的上半部印制頭9印制的。這里將每個印制頭印制的數(shù)據(jù)挑選出來分別示于圖20和21，這兩個印制頭9、9′重疊印制導致的印制濃度用707表示。
如果用上下印制頭及順序多次掃描法，補充印制與圖10所示的例1的圖案相同的圖案，單個點的面積覆蓋率為90％，那么可以得到由顏色混合形成的細線部分中的更好的印制結(jié)果。此外，如果印制與圖13所示的例1的圖案相同的圖案，那么在邊界部分完全看不到墨滲開的現(xiàn)象。這被認為是由于點被排出用于由上下印制頭補充印制的結(jié)果，在從下印制頭印制到上印制頭印制的一段時間內(nèi)，由下印制頭印制的部分被進一步干燥。〔例6〕在本例中采用與例1相同的墨，形成相同的圖象，并采用圖4所示的設備(設備1)和圖5、6所示設備(設備2)。然后可交換地使用具有不同排放量的印制頭，因此在單個墨點的固定過程之前，面積覆蓋率也是可以變化的。固定過程之后，對每個面積覆蓋率來說有關墨滲開現(xiàn)象和濃度的估算結(jié)果列于下表
表1
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這里面積覆蓋率是通過采用和例1中一樣的圖象分析系統(tǒng)得到的。這就是說，面積覆蓋率是以與例1一樣的方式得到的。注意，表1中的平均覆蓋率是二十個單色點的平均值。
觀察表1中列出的各種結(jié)果發(fā)現(xiàn)，固定過程之前的面積覆蓋率的下限為15％或更大，較好的情況是40％或更大，更好的情況是60％或更大，固定過程之后的點面積覆蓋率在70％至100％的范圍內(nèi)，可以獲得具有足夠濃度的清晰的圖象。
以上關于單個點相對于一個印制圖案單元的面積覆蓋率已提出了幾個例子，下面將以舉例方式，進一步說明本發(fā)明有關墨點大于相對于構(gòu)成作為印制媒體的布的纖維直徑的問題。
在以下所述的例子中，采用圖4所示的噴墨印制單元，應懂得還可以采用圖5和6所示的上下印制單元。〔例7〕此處采用圖4所示的噴墨印制單元，印制頭帶有熱能轉(zhuǎn)換器，用來產(chǎn)生提供給墨的熱能，安裝了密度為170dpi的256個噴嘴，矩形噴嘴的大小為40×40μm，印制圖象時排放到布上的的墨的平均排墨量為240pl/噴嘴。此處用的布是棉布(細麻布)，用平均直徑為250μm(二十根纖維的平均值)的紡織纖維織成平面積物，布已被浸入過濃度為10％的氫氧化鈉水溶液中，然后干燥，并被預處理。
使用與例1的墨成分相同的四種顏色的墨，進行全色印制。布上形成點圖象之后，用上述相同的已知方法進行墨固定處理和洗滌處理。用60倍顯微鏡觀察結(jié)果。通過觀察重點部分中單色點形成的區(qū)域證明，在纖維上有一個完整弧立的點。觀察結(jié)果示于圖23。此處231是緯線，232是經(jīng)線。弧立點的最長部分的平均長度是200μm，最短部分的平均長度是150μm。此外，每點的等效圓直徑(Heywood直徑)的平均值為上述纖維直徑的平均值的四分之三。注意，在固定過程之前，平均直徑為140μm，面積覆蓋率大約為70％。
這樣得到的圖象質(zhì)量在清晰度、滲墨性、重點部分的重現(xiàn)能力以及粒度等方面都是極好的。
采用與例1中相同的圖象分析系統(tǒng)測量每點的等效圓直徑。
利用上述系統(tǒng)，先在圖象處理單元中存儲一個點圖象，取出一個二進制化的點形狀，計算由CCD對取出部分讀出的象素數(shù)目等于25400象素。接著，將象素的總和變換成實際面積，其結(jié)果等于25400μm2(一個讀出象素的一邊為1μm)。最后，從該面積中變換出等效圓直徑，經(jīng)計算，所得的二十個數(shù)值的平均值等于180μm，它等于纖維直徑的平均值的四分之三。〔例8〕此處采用圖4所示的噴墨印制單元，印制頭帶有熱能轉(zhuǎn)換器，用來產(chǎn)生提供給墨的熱能，安裝了密度為200dpi的256個噴嘴，矩形噴嘴的大小為40×40μm，圖象印制時排放到布上的墨的平均排墨量為200pl/噴嘴。此處所用的布是如例7中那樣的棉布(細麻布)，圖案形成之后經(jīng)過附加處理。用60倍顯微鏡觀察的結(jié)果證明，如例7中那樣，重點部分的纖維上有一個完整弧立的點。弧立點的尺寸為最長部分的平均長度是180μm，最短部分的平均長度是130μm。此外，如例7中那樣測得的每點的等效圓直徑的平均值為165μm。或等于上述纖維直徑的平均值的三分之二。注意，在固定過程之前，平均直徑為110μm，面積覆蓋率大約為65％。
這樣獲得的圖案質(zhì)量在清晰度、滲墨性、重點部分的重現(xiàn)能力以及粒度等方面都是極好的。
此外，在由絲、尼龍和聚酯制成的布上進行過類似的實驗，得到了類似的結(jié)果。〔例9〕這里使用的印制頭帶有熱能轉(zhuǎn)換器，用來產(chǎn)生提供給墨的熱能，安裝了密度為400kpi的256個噴嘴，矩形噴嘴的大小為22×33μm，在圖象印制時排放到布上的墨的平均排墨量為30pl/噴嘴，采用和例7中相同的墨進行圖象印制。此處用的布是棉布(細麻布)，用平均直徑為200μm(二十根纖維的平均值)的紡織品纖維織成平面織物，并且進行像例7那樣的預處理和附加處理。用60倍顯微鏡觀察印制結(jié)果證明，如例7中那樣，重點部分的纖維上有一個完整弧立的點，點是由例1中所示的墨(1)、(2)和(3)的混色形成的。弧立點的尺寸為最長部分的平均長度是135μm，最短部分的平均長度是100μm。此外，如例7中那樣測得的每點的等效圓直徑的平均值為120μm，或等于上述纖維直徑的平均值的五分之三。注意，在固定過程之前，平均直徑為60μm，面積覆蓋率約為70％。
這樣獲得的圖象質(zhì)量在清晰度、滲墨性、重點部分的重現(xiàn)能力以及粒度等方面都是極好的。〔對照例〕在與例7相同的條件下將圖象形成到布上，此處用的布是棉布(細麻布)，采用平均直徑為150μm(二十根纖維的平均值)的紡織纖維織成平面織物。用60倍顯微鏡觀察的結(jié)果表明，在布的紡織品纖維上單色點部分中沒有完整弧立的點。觀察結(jié)果示圖24。此處241是緯線，242是經(jīng)線。從圖24可以清楚地看出，點在纖維的交叉處擴散，特別是沿重疊纖維的邊界出現(xiàn)了墨滲開現(xiàn)象，這種隨意的形狀與圓或橢圓大不相同。將它與例7中得到的圖案相比的結(jié)果表明，印制部分有墨滲開現(xiàn)象，點的粒度較差，重點部分看起來粗糙。
如例7中那樣測得的每點的等效圓直徑的平均值，等于上述纖維直徑的平均值的五分之六。從以上實例對照例中可以發(fā)現(xiàn)，當每點的等效圓直徑的平均值等于或小于纖維直徑的平均值的四分之三時，印制部分的墨滲開現(xiàn)象、點的粒度、可見粗糙度等都可以有所改進。此外，還可以進一步發(fā)現(xiàn)，當?shù)刃A直徑的平均值等于或小于纖維直徑的平均值的三分之二，或者甚至等于或小于纖維直徑的平均值的五分之三時，能夠獲得更好的結(jié)果。因此，本發(fā)明的關鍵之處在于上述的數(shù)值范圍，它構(gòu)成了發(fā)明的數(shù)值界限。〔確認墨在布上的附著狀態(tài)〕用100倍的顯微鏡觀察例7中墨在布上的附著狀態(tài)，可以發(fā)現(xiàn)如圖25B、26B和27B中所示的點的形狀。此處251是緯線，252是經(jīng)線，其中圖25B、26B和27B是從上面看到的緯線和經(jīng)線重疊的狀態(tài)。在圖25A-25B、26A-26B和27A-27B中，可以得到高清晰度的圖象，墨的滲開現(xiàn)象較少，沒有點粒度的惡化，并且看不見粗糙之處。其檢查的結(jié)果表明，這樣的點是經(jīng)過圖25A、26A和27A中所示的每一步驟形成的。圖25A、26A和27A是從水平方向(橫截面方向)觀看圖25B、26B和27B的狀態(tài)。其中253是從印制頭的噴嘴中排出、落向布表面的墨粒子。
這就是說，通過在這樣一種排墨量下將墨附著到纖維上，即在印制之后每點的最長部分的長度平均值等于或小于構(gòu)成布的纖維的直徑的平均值的四分之三，便可以發(fā)現(xiàn)附在經(jīng)線252和緯線251之間的交界處的墨以一個預定量進入由經(jīng)線252和緯線251之間的交叉部分形成的空間部分254中，如圖26B所示。因此可以發(fā)現(xiàn)，由于墨的滲開現(xiàn)象較少、點的粒度沒有惡化、并且看不見粗糙之處，所以可以得到高清晰度的圖案。
另一方面，用100倍的顯微鏡進一步觀察對照例中墨在纖維上的附著狀態(tài)，可以發(fā)現(xiàn)如圖28B、29B和30B中所示的點的形狀。此處261是緯線，262是經(jīng)線，其中圖28B、29B和30B是從上面看到的緯線和經(jīng)線重疊的狀態(tài)。所形成的點為一種與圓或橢圓大不相同的隨意的形狀。由此得到的圖象印制部分有墨滲開現(xiàn)象，點的粒度較差，重點部分可見粗糙。其檢查的結(jié)果表明，這樣的點是經(jīng)過如圖28A、29A和30A中所示的各步驟形成的。圖28A、29A和30A是從水平方向觀看圖28B、29B、30B的狀態(tài)。其中263是從印制頭的噴嘴中排出、落向布表面的墨粒子。
由于在這樣的排墨量下將墨排放到纖維上，即在印制之后每點的最長部分的長度平均值等于或小于構(gòu)成布的纖維的直徑的平均值的四分之三，如圖28A-28B、29A-29B和30A-30B所示，使可以發(fā)現(xiàn)特別是附在經(jīng)線262和緯線261之間的交界處的墨不能進入經(jīng)線262和緯線261之間形成的空間部分264中，于是溢出，例如像圖29B和30B中所示的那樣。溢出的墨將沿經(jīng)線262和緯線261的每根纖維的方向滲開，由于經(jīng)線262和緯線261的纖維方向是互相垂直的，所以滲開的墨將在垂直方向上擴散，如圖29B和30B所示、結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)，這種點便給出與圓或橢圓大不相同的隨意的形狀。因而，此時得到的圖象印制部分有墨滲開現(xiàn)象，點的粒度較差，重點部分看起來粗糙。〔其它〕本發(fā)明帶來了極好的印制效果，特別是使用了由佳能公司(Canon Inc.)推出的泡沫噴射系統(tǒng)的印制頭，在各種不同的噴墨印制系統(tǒng)中，它通過用熱能形成細小的墨滴進行印制。
至于其代表性的結(jié)構(gòu)和原理，例如最好采用參考美國專利No.4,723,129和4,740,796所公開的基本原理的一種。這種系統(tǒng)既可用于所謂的按要求型，也可用于連續(xù)型。特別是按要求型效果更好，因為通過施加至少一個驅(qū)動信號，它根據(jù)記錄信息使對應布片或保存液體(墨)的液體通路而設置的電熱轉(zhuǎn)換器實現(xiàn)快速溫升，超過核沸騰，由電熱轉(zhuǎn)換器產(chǎn)生的熱能使得在記錄頭的熱作用表面出現(xiàn)膜沸騰，然后響應于一個接一個的驅(qū)動信號，在液體(墨)中可以形成氣泡。通過氣泡的增大和收縮經(jīng)排放口排放液體(墨)，至少形成一個墨滴。通過使驅(qū)動信號成為脈沖形式，氣泡可以瞬間地并充分地增大和收縮，使液體(墨)更好地排放，且特別具有極好的響應特性。
至于這種脈沖波形的驅(qū)動信號，可用美國專利No.4,463,359和No.4,345,262中公開的那些。此外，利用美國專利No.4,313,124中公開的有關上述熱作用表面溫升率的條件，可以進行更好的記錄。
至于記錄頭的結(jié)構(gòu)，除了將排墨口、液體通路和電熱轉(zhuǎn)換器(線性液體通路或直角液體通路)如上述各個說明書中揭示的那樣結(jié)合在一起之外，采用美國專利No.4,558,333或4,459,600中公開的在固定區(qū)域有一熱作用部分的結(jié)構(gòu)也包括在本發(fā)明中。
此外，本發(fā)明還可以用日本專利申請No.59-123670中公開的結(jié)構(gòu)，它用一條對多個電熱轉(zhuǎn)換器來說是共同的縫作為電熱轉(zhuǎn)換器的排放部分，或者用日本專利申請No.59-138461中公開的結(jié)構(gòu)，它有一個相當于排放部分的吸收熱能壓力波的開口。
此外，全線型記錄頭具有相當于能用記錄設備記錄的記錄媒體最大寬度的長度，它可以按上述各說明書中公開的方法，將多個記錄頭組合在一起以滿足其長度的需要，也可以集中形成一個記錄頭。
此外，本發(fā)明可以使用可自由更換的芯片型記錄頭，它能與主設備實現(xiàn)電連接，或通過安裝在主設備上從主設備供墨，也可以使用支架型記錄頭，它有一個與記錄頭本身做成一體的盛墨罐。
最好在本發(fā)明的記錄設備的結(jié)構(gòu)中再為記錄頭增加恢復裝置，初步輔助裝置，等，因為這能使本發(fā)明記錄設備的效果更穩(wěn)定。對記錄頭來說，具體實例可包括遮蓋裝置、清潔裝置、加壓或吸入裝置、電熱轉(zhuǎn)換器或其它類型的加熱部件，或?qū)⑦@些結(jié)合在一起的初步加熱裝置，并且為了穩(wěn)定地進行記錄，和記錄分開，以初步方式排墨也是很有效的。
此外，本發(fā)明的記錄設備的記錄模式也是極好的，不僅可以用于一種主要顏色如黑色的記錄模式，也可以用于設有至少一種不同的顏色或多種不同的顏色或通過混色得到的全色進行記錄的設備，不管記錄頭是集中構(gòu)造的還是多個組合在一起的。
在每一種情況下，通過使用根據(jù)數(shù)據(jù)圖象處理結(jié)果用點的圖案代表圖象的噴墨紡織品印制設備系統(tǒng)，對具有相同圖案的連續(xù)的布來說沒有必要用常規(guī)的紡織品印制方法反復印制。即對同樣連續(xù)的布來說，可以根據(jù)其大小和形狀，在布上相互鄰接地畫出制造各種布所必需的圖案，使得剪裁時無用布的部分最小。
這就是說，有可能對用來做不同衣服的圖案鄰接的紡織品進行印制和剪裁，這在用常規(guī)的紡織品印制方法時不可想象的。
而且，當在一塊布上鄰接地印制大小、預定數(shù)量、設計類型或圖案都不同的服裝時，能用相同的紡織品印制系統(tǒng)畫出剪裁或縫紉線，從而提高了生產(chǎn)效率。
此外，還能通過數(shù)字圖象處理系統(tǒng)地和有效地畫出剪裁線或縫紉線，因此縫紉時可以方便地將圖案對準。而且，在數(shù)據(jù)處理器的作用下，可以根據(jù)設計類型，設計沿紋理方向或斜線方向的多種剪裁方向，由此在布上劃線。
另外也可以用著色劑畫出剪裁線和縫紉線，這種著色劑不象用于紡織品印制墨中的染料，在制造完成后它可以被洗去。
由于不必要將墨附在成品服裝的無用邊緣的布上，所以減少了的墨的浪費。
應注意的是，本發(fā)明所用的最佳成分的墨可做如下調(diào)整所占重量部分(1)活性染料(C.I.活性黃95) 10硫代二甘醇10二甘醇20水60如上混合之后，溶液被攪拌一小時，通過NaOH使pH值調(diào)整到pH7之后，再攪拌兩小時，并通過一種Phloropore過濾器FP-100(商品名，Sumitomo Electric制造)過濾，從而獲得墨。
所占重量部分(2)活性染料(C.I.活性紅24)10硫代二甘醇 15二甘醇 10水 60然后用(1)中所用方法制備墨。
所占重量部分(3)活性染料(C.I.活性藍72)8硫代二甘醇 25水 67然后用(1)中所用方法制備墨。
所占重量部分
(4)活性染料(C.I.活性藍49)12硫代二甘醇 25水 63然后用(1)中所用方法制備墨。
所占重量部分(5)活性染料(C.I.活性黑39)10硫代二甘醇 15二甘醇 15水 60然后用(1)中所用方法制備墨。
如以上所詳細說明的那樣，根據(jù)本發(fā)明，墨從印制頭排出，附著到如布那樣的印制媒體上，由這樣得到的許多點而形成圖象，從印制頭排放到印制媒體上的排墨量基本上是這樣設定的，即在固定過程之前，單個點的面積覆蓋率小于100％，或者在固定過程之后，每點的等效圓直徑的平均值等于小于構(gòu)成布的纖維的直徑的四分之三，從而在重疊纖維的交界處的墨滲開現(xiàn)象明顯減少了，點的粒度高，因此提高了印制效果，可以得到具有高質(zhì)量圖案的噴墨印制產(chǎn)品。
權利要求
1．一種制造噴墨印制產(chǎn)品的設備，包括在印制媒體上進行印制的裝置，它采用一個具有排放墨的排放口的印制頭，其特征在于在印制過程中，通過所說的一個排放口一次排放操作形成的墨點，相對于在包含在所說墨中的著色劑固定到所說的印制媒體上之前對應的印制圖案單元的面積來說，其面積覆蓋率小于100％。
2．根據(jù)權利要求1的制造設備，其中所說的設備可用于工業(yè)目的。
3．根據(jù)權利要求1的制造噴墨印制產(chǎn)品的設備，包括多個印制頭，用于完成利用不同色調(diào)的墨進行彩色混合印制，其特征在于提供的所說多個印制頭中的每一個對應于所說具有不同色調(diào)的墨，相對于所說印制圖案單元的面積而言，所說墨點的面積覆蓋率小于100％。
4．根據(jù)權利要求1的制造噴墨印制產(chǎn)品的設備，其特征在于在所說的固定步驟之前，所說墨點的直徑小于相鄰圖案單元之間的間距。
5．根據(jù)權利要求1的制造噴墨印制產(chǎn)品的設備，其特征在于還包括用于相對于所說印制裝置輸送所說印制媒體的裝置，其中所說的墨點是通過在所說輸送方向上相互隔開的第一和第二印制頭補充地形成的。
6．根據(jù)權利要求1的制造噴墨印制產(chǎn)品的設備，其特征在于在所說第一和第二印制頭之間的輸送通路中進行干燥處理。
7．根據(jù)權利要求1的制造噴墨印制產(chǎn)品的設備，其特征在于所說的印制頭具有熱能轉(zhuǎn)換器，用于產(chǎn)生在墨中形成膜沸騰的熱能，作為用來排放墨的能量。
8．根據(jù)權利要求1的制造噴墨印制產(chǎn)品的設備，其特征在于還包括洗滌裝置，用于在所說的固定步驟之后洗滌所說的印制媒體。
9．根據(jù)權利要求1的制造噴墨印制產(chǎn)品的設備，其特征在于還包括在所說的印制裝置印制之前使一種預處理劑包含在所說印制媒體中的裝置。
10．根據(jù)權利要求1的制造噴墨印制產(chǎn)品的設備，其特征在于所說的印制媒體是布，在上面進行紡織品印制。
11．根據(jù)權利要求1的制造噴墨印制產(chǎn)品的設備，其特征在于還包括將包含在所說墨中的著色劑固定在所說印制媒體上的固定裝置。
12．一種用于制造噴墨印制產(chǎn)品的方法，包括第一步采用一個具有排放墨的排放口的印制頭將墨附著到印制媒體上，第二步將包含在所說墨中的著色劑固定到所說的印制媒體上，其特征在于在所說的第一步中，如此地排放墨，使得通過所說的一個排放口一次排放操作所形成的墨點，相對于所說的第二步之前對應的印制圖案單元的面積來說，其面積覆蓋率小于100％。
13．根據(jù)權利要求12的制造方法，其中所說的方法用于工業(yè)目的。
14．根據(jù)權利要求12的制造墨噴墨印制產(chǎn)品的方法，包括多個印制頭，用有不同色調(diào)的墨進行彩色混合印制，其特征在于所提供的所說多個印制頭中的每一個對應于所說具有不同色調(diào)的墨，所說墨點相對于所說印制圖案單元的面積而言，其面積覆蓋率小于100％。
15．根據(jù)權利要求12的制造噴墨印制產(chǎn)品的方法，其特征在于墨是這樣排放的，使得在所說第二步之前，所說墨點的直徑小于相鄰圖案單元之間的間距。
16．根據(jù)權利要求12的制造噴墨印制產(chǎn)品的方法，其特征在于還包括用于相對于所說的印制裝置輸送所說印制媒體的裝置，其中所說墨點是通過在所說輸送方向上相互隔開的第一和第二印制頭補充地形成的。
17．根據(jù)權利要求12的制造噴墨印制產(chǎn)品的方法，其特征在于在所說第一和第二印制頭之間的輸送通路中進行干燥處理。
18．根據(jù)權利要求12的制造噴墨印制產(chǎn)品的方法，其特征在于所說的印制頭具有熱能轉(zhuǎn)換器，用于產(chǎn)生在墨中形成膜沸騰的熱能，作為用于排放墨的能量。
19．根據(jù)權利要求12的制造噴墨印制產(chǎn)品的方法，其特征在于還包括洗滌步驟，用于在所說的固定步驟之后洗滌所說的印制媒體。
20．根據(jù)權利要求12的制造噴墨印制產(chǎn)品的方法，其特征在于在還包括在所說的印制裝置印制之前使一種預處理劑包含在所說印制媒體中的步驟。
21．根據(jù)權利要求12的制造噴墨印制產(chǎn)品的方法，其特征在于所說的印制媒體是布，在上面進行紡織品印制。
22．用一種制造噴墨印制產(chǎn)品的方法制造的噴墨印制產(chǎn)品，包括第一步采用一個具有排放墨的排放口的印制頭將墨附著到印制媒體上，第二步將包含在所說墨中的著色劑固定到所說的印制媒體上，其特征在于在所說的第一步中，通過所說的一個排放口一次排放操作形成的墨點，相對于所說的第二步之前對應的印制圖案單元的面積來說，其面積覆蓋率小于100％。
23．噴墨印制產(chǎn)品，其特征在于由固定在布上的著色劑構(gòu)成的單色孤立點，相對于對應的印制圖案單元的面積而言，其面積覆蓋率為(含)70％至100％，所說墨點的面積為所說圖案單元面積的900％或更少。
24．根據(jù)權利要求23的噴墨印制產(chǎn)品，其特征在于所說的墨點是由一個印制頭形成的，所說的印制頭具有熱能轉(zhuǎn)換器，用于產(chǎn)生在墨中形成膜沸騰的熱能，作為用來排放墨的能量。
25．用噴墨印制產(chǎn)品制成的制品，其特征在于由固定在布上的著色劑構(gòu)成的單色孤立點，相對于對應的印制圖案單元的面積而言，其面積覆蓋率為(含)70％至100％，所說墨點的面積為所說圖案單元面積的900％或更少。
26．根據(jù)權利要求25的制品，其特征在于先按所需的尺寸將所說的噴墨印制產(chǎn)品進行裁切，然后將切成的部分再進行制作最終制品的加工，從而得到最終的制品。
27．根據(jù)權利要求26的制品，其特征在于制作所說制作最終制品的所說加工過程是縫合。
28．根據(jù)權利要求27的制品，其特征在于所說的制品是服裝。
29．一種制造噴墨印制產(chǎn)品的制造設備，噴墨印制品是在噴墨印制后的固定過程中固定的，使墨中含有的色彩物質(zhì)固定到印制媒體上，所述設備包括向印制媒體上進行印制的裝置，它采用具有排放墨的排放口的印制頭；以及控制裝置，用于在印制中控制所述印制裝置，使得在通過排放口之一的排放操作中一次所形成的墨點的等效圓直徑的平均值，在墨中含有的色彩物質(zhì)固定到印制媒體后，是構(gòu)成印制媒體的纖維的平均寬度的四分之三或以下，每個墨點的等效圓直徑是面積等于墨點面積的圓的直徑。
30．一種制造噴墨印制產(chǎn)品的制造方法，所述方法包括步驟利用具有排放墨的排放口的印制頭，將墨附著到印制媒體上；以及將墨中含有的色彩物質(zhì)固定到印制媒體上，其中排放墨使得在通過排放口之一的排放操作中所形成的墨點的等圓直徑的平均值，在所述固定步驟之后，是構(gòu)成印制媒體的纖維的平均寬度的四分之三或以下，每個墨點的等效圓直徑是面積等于墨點面積的圓的直徑。
全文摘要
本發(fā)明的目的是提供具有高質(zhì)量圖案的噴墨印制產(chǎn)品,其中濃度、清晰度、墨滲開現(xiàn)象、點的粒度等條件都能得到滿足。為此,當墨從印制頭排放到布上,由許多點形成圖案時,對排墨量進行控制,使得在圖案形成之后,每點的等效圓直徑的平均值等于或小于構(gòu)成布的纖維的平均直徑的四分之三。從而墨滲開現(xiàn)象明顯減少,點的粒度高,得到了具有高質(zhì)量圖案的噴墨印制產(chǎn)品。
文檔編號B41J2/07GK1234341SQ99103
公開日1999年11月10日 申請日期1993年7月24日 優(yōu)先權日1992年12月4日
發(fā)明者三浦康, 宮下佳子 申請人:佳能株式會社