在液体喷射静电涂敷机中用随机微滴生成法保证均匀和密实的方法和装置的制作方法

专利名称:在液体喷射静电涂敷机中用随机微滴生成法保证均匀和密实的方法和装置的制作方法
总的来说，本发明是关于在使用液体喷射静电涂敷机时将液体均匀涂敷于被染物表面的方法和装置，该涂敷机采用沿一线性孔阵的随机微滴生成法。该发明对于纺织工业特别有用，例如，可用涂敷机进行液体染色，并要求将液体染料均匀涂敷，使被处理纤维被染物的整个表面和一定深度内，形成密实的彩色或色调(即，染料处理均匀)。
过去，已采用了许多类型的控制电路来控制各种物质对移动表面的涂敷。先前公布的关于这种控制功能的美国专利的例子如下美国专利3，909，831号-Marchio等(1975)美国专利4，013，037号-Warning等(1977)美国专利4，065，773号-Berry(1977)美国专利4，087，825号-Chen等(1978)美国专利4，164，001号-Patnaude(1979)美国专利4，167，151号-Muraoka等(1979)美国专利4，323，204号-Erin(1982)美国专利4，357，900号-Buschor(1982)美国专利4，389，969号-Johnson(1983)美国专利4，389，971号-Schmidt(1983)这一组中，Berry，Chen等以及Erin是关于油墨喷射印染装置的，因而可能比其它文献关系更大。比如，Erin使液滴充电电位脉冲与微滴激励信号频率以及基底的运动相同步，因而改善了涂复密度的控制。虽然Erin揭示了改变“印染时间”的占空比来控制涂复密度，但他没有想改变印染时间间隔的频率(即印染时间脉冲的间距)，也没有指出解决采用随机微滴生成法时出现的问题的方法。
同样，Chen等提出一个周期性的扰乱系统，它只调节涂复的液体量，也不控制沿印染基底方向单位距离的印染脉冲频率。Berry提出了一种能产生各种灰度等级的传真系统，是对给定若干点位置上沉积的液滴数进行平均，以有效地产生各种不同的滴强度来产生灰度的。也揭示了400KHz的高频届期扰动。同样，其印染基底上象元或点之中心到中心间的间距也是相对固定的。
因此，现有技术(在不同的段落中)确实讲到了能产生各种占空比的“印染”脉冲的装置，但没有讲到本发明的内容。比如，甚至没有提到当采用随机微滴生成法并且印染时间间隔较小时所遇到的不均匀性问题。也没有提出克服这一问题可以通过把印染时间间隔维持在足够大的最小值，并结合增加基底上象元中心到中心间距以控制基底上单位面积上的本均量，从而在纺织工业上达到预期效果的任何建议。
正如在共同转让的，待申查的美国专利申请，申请号428，490(1982年9月28号以Gamblin归档)中所述的，若在纺织工业上用墨染计(实际上可用许多适合的液体处理)喷射静电印染技术的话，最好用随机微滴生成法，而不用通常采用的规则周期性激励的微滴生成法。
简言之，随机微滴生成法的必要性在于如下事实典型的纺织涂敷要求跨机孔阵的尺寸远远超过标准信纸及法定尺寸纸上印刷所采用的约8～10英寸跨机的典型尺寸，后者只采用规则的周期激励的非随机微滴生成法。当要求跨机尺寸远远超过8～10英吋(比如在许多典型的纺织涂敷中会达到约1.8米)时，这种为产生非随机的微滴生成的规则而周期的液体声激励不可避免地会在涂敷机以及/或者液体上产生固定的声波(或其它不利现象)，以致于在跨机方向产生不希望有的印染质量变化。例如，会在沿跨机孔阵的顺长方向形成馈送液体量的“堆积点”以及/或者“空白点”。为防止这种固定波形或其它不利现象(以及因而允许单孔阵有较宽的跨机尺寸)，Gamblin曾提出采用随机微滴形成法。正如上述引用申请中详细说明的，Gamblin建议(a)，完全不用激励(但甚至或许这本身就利用了一个世纪之前Lord Rdyleigh(瑞利)就指出的自然出现的随机声振动或者其它环境随机过程来激励随机微滴的形成)，或者(b)，在液体从沿线性孔洞阵的孔中喷射出来时，有意产生非周期的(即噪声的或伪随机的)激励，而这样就造成了随机微滴沿该阵生成的过程。由于系统中没有固有的规则周期的音频能源，就必须防止了常驻声波(即，因为没有沿相反方向运动的规则的固有行波，该行波结构上的加减会在驻定压力波形上造成歧点和空白点)，也不允许存在其它类似的不利现象。典型的做法是，随机或伪随机的电信号产生后送到电传转换器，当液体从孔洞喷出时声耦合给它们。
换言之，有这样的情况，在液体喷射静电涂敷机中采用随机微滴形成法是理想的或必要的。随机微滴形成法可以是完全自然形成的(即完全不用任何人为的激励形成微滴)，或者采用随机化的人工激励处理。在本文中，典型地采用单线阵液体喷射孔来随机地产生由随机时间间隔形成的，且具有随机微滴尺寸分布的、向下降落的微滴线阵。在给定的“印染时间”期间，通过充电电极区的微滴不被充电，因而它们能连续降落并撞击到下面的被染物(比如纺织纤维)(即，被染色，印染或者被液体处理)。在这些“印染时间”间隔之间是空隙时间，这期间微滴被充电，而后被一静电场顺流偏转到微滴捕获装置。
认为液体喷射静电涂敷机在纺织工业有潜在优势的是因之一是人们希望能牢固地控制在给定的处理过程(比如染色)中加到织物上的液体量。在许多传统的织物液体处理中，必须在织物上加上过量的液体。结果为了去除织物上这些过量的液体须付出很大的努力和代价。比如，一些过量的液体可用物理方法从织物中挤出(比如，通过相对的轧轮)，但过量液体的大部分不得不用热气法或者类似的方法蒸发掉。这不仅要求在设备、能源、时间及固定资产方面相当大的投资，这也常常产生污染的空气流，它们必须经过进一步处理，达到生态学安全的标准才能排放。此外，往往贵重处理材料本身就是明显的损失-除非用某种方法回收弄循环使用，而这本身就意味着额外的代价和努力等等。
因此，若人们能以某种方式仅将必须的液体量加入到处理的纤维上，就会收到极大的经济效益。
同时，在许多应用场合(比如纺织染色)，若想得到商用标准的产品，所处理的液体必须均匀地分布在整个被染物上。此外，若要达到均匀，在典型的商业环境中，必须用单一设备成功地处理大量不同种类的织物，每一种织物均有不同的要求。
比如，在纺织行业的全色印染中，液体喷射涂敷机必须能均匀地把流体喷涂到整个商用织物上，不同种类的织物在其纤维成分、结构、织法及预处理上差别很大。这些一般参数组合起来时，又反过来决定着给定织物的相对物理性能及特性，比如气孔率、重量、吸湿性、毛细扩散性(无定形性)及诸如此类。大家将会知道，已知织物的适当处理所要求的单位表面积的液体量深受这些物理特性的影响。
为了控制液体喷射静电涂敷机中通过的被染物单位面积的液体量，起初的想法是只要控制具有固定重复总周期时间间隔的“印染时间”或占空比(假定被染物的速度恒定)就行了。就是说，若假定一给定的印染时间是要把一“包”微滴沉积到被染物上形成相应的印染象素(即图象元)，并且若象素中心到中心的间距固定在预定的小增量(比如0.010吋或0.016吋)上，那么初始的假定量人们只须控制沉积到这每一紧密相隔的象素区的液体量就可以控制加到每单位面积上的总液体量。
但是，当在实验室进行实际实验并对加入的液体量进行控制时交发现，必须减少印染时间到一较小的间隔期间(比如在50～100μs量级)。以这种方式，预期只有相对较小的微滴“包”(因而较少的液体量)会撞击到纺织材料的每一相距更近的中心点上;这样预期的微滴扩散直径(在织物上典型的无定形量级是微滴的直径的十倍)将最终在纺织介质上造成染料的均匀公布。
令人吃惊的是，这种直接方法并不能产生均匀地液体涂复。转而想用这种早先的做法来揭示所用的液体量沿线性孔阵的几种不均匀性。进一步的实验及此后的统计分析已揭示出随着印染时间周期的减少，沿线性孔阵送达的液体量的标准偏差却指数地增加。不仅在测量通过线性孔阵的象元量时，对印染的纺织物用肉眼及光学外观观察结果也是如此。为此，发现当采用75～100μs的印染时间持续期间(象素中心间的间距是0.016吋)，沿线性阵给出的液体量的变化在±25%量级。一旦这个问题清楚了，似乎在用随机微滴生成法得到期望的均匀染料液体喷射静电涂复机的道路上出现了一个不可逾越的障碍。
但是，进一步考虑，就会对这种明显不均匀的现象有更好的理解，这种现象是在印染时间大大减少到可以控制地限制加在织物单位面积平均液体量时产生的。比如，尽管“随机微滴形成”一词必须意味着没有规则或周期的微滴形成，但是，这一系统的统计平均微滴生成率却是由比如液体(比如，其粘性)、作用到孔上的液体压力及孔径等系统参数所预先决定了的。对于纺织工业感兴趣的系统，典型的平均微滴生成率在20，000到50，000滴每秒的范围内(即，每20～50μs一滴)。一旦明白了这一事实，就可看出，前面引用的50～100μs的较短印染时间意味着，一般来说在较短的时间内只能有相对少数的(比如二到三)微滴能形成一微滴包选用于印染目的。因此，在给定印染时间的间隔里，这些微滴的数量上的随机变化(比如，增加或减少一滴)将导致给定单位印染期间内给出的总液体流量的相当大的变化。其结果就是观察到的在给定时间内沿线性孔阵所给出的印染量的不均匀性，因而也是沉积到印染织物或其它基底介质上的够均匀性。
一旦较好地理解了这些现象，就会发现，要改善沿孔阵每单位距离所给出的液量只有用超过约200μs的印染时间(比如，在期望给被染物液量的统计标准偏差不超过0.2的场合)，并且当印染时间增加时，均匀性连续增加。但不幸的是，这种印染时间的增加(我们知道这是达到期望的沿线性孔阵每单位距离所给出的液体量的均匀性所必需的)也增加了被印染纺织基底每单位面积的平均总液量。这种每单位面积给出液量的增加与为了避免首先采用过量染液而造成的一系列问题而且提供最佳的液体加入量(比如，纺织纸湿度印式印染)所预期的优点相抵触。
即使被染物的象素中心间距对于给定织物可以预先选择并固定到一种距离，通过期望的芯吸作用或其它扩散处理能使所加液体在象素中心之间均匀分布，下一步的推理是由于增加的输送液量现以每包微滴的形式用于给定的象素位置，人们能够使象素中心进一步离开并维持均匀的最佳分布，一但这并没有用过量的加入液量。就是说，推论为上述问题可通过下述方法全部同时解决，只要维持相对较长的最少印染时间(因而也是在给定印染时间内沿线阵出现的微滴数目的平均随机变化)在这类印染时间之间伴之以相应较长的消逝的时间间隔(即较大的象素中心点间距离)。要进一步说明的是在每次印染期间内，在纺织基底上给每一象素的最小液量增加了，但基底上这种象素的线间距也同时增加了，因此给纺织物表面每单位面积的总液量或重量仍是期望的最佳值。(正如将会理解的，若纺织物基底以给定的相对控度沿纵向或“机器”方向运动，则被染物上的间隔距离将也相应于给定的已知时间间隔)。
商用织物的色彩均匀性不仅通过一面来判定，也通过正反面、边到边，甚至在纺物的一定厚度内来判定。只有这些产品中的每一所有色彩都是均匀的产品才可为商业所接受。在通常的浸轧染色中，浸轧压力强迫染料(即直接接触)从布料的两面进入织物内部。这保证了被染物的整个面积都暴露在染料之下并产生整个织物的色彩均匀。
液体喷射静电印染则是一种非接触形式的印染，它在处理过程中对织物没有任何意义的机械运动来帮助被染物上的色彩分布。其颜料的均匀唯一只靠沉积到织物表面给定位置的流体自身的运动来实现。在纺织应用中，这种运动在很大程度上受前述织物的物理性能和特点的支配。这些参数决定某染料在织物微结构内运动的好坏以及在多大程度上染料可在织物内分布开来。在不同织物之间这些参数可能截然不同。
因为织物的特性在很大程度上是由用户需求所确定的，只有仪表的使用参数可供操作以保证织物的均匀色彩，这些参数可以是孔径尺寸，印染脉冲宽度及象素间距。孔径大小及流体压力等主要由给定的机器装置能复盖被处理的织物的给定宽度所要求的最大流量所决定的。在本发明的实例中，期望的流体加入度(即，给被染物表面每单位面积的平均液量)的控制就是使印染脉冲宽度维持在预期的最小值以上，同时把象素中心间的间距调到所要求的值。以这种方式，通过采用一台简单的随机微滴形成技术的液体喷射静电涂敷装置就可以满意地处理相当宽范围的不同织物。
由一个孔产生的随机形成的一包微滴撞击到印染织物表面的面积，根据观察，按所选印染时间的平方根大幅度增长。比如，印染时间增到2x，则要求沿纵向或机器运动方向的基底上的印染微滴或象素中心间距增加到1.4142x。这一关系必定与纺织源料的物理特性和性质有关，但经观察，对轻型(比如，每码重1到8盎司)的织物一般是对的。在作为实例的装置中，印染时间及纵向间距范围的典型值，从2.50μs的印染时间，0.030吋的象素中心距离到550μs的印染时间及0.040吋的象素间距。应注意这些值只是典型值，但在每一种个别基底上要采用自己特定的工作参数组的情况下，也决不会限制本发明的作用。
本发明的这些以及其它目的和优点，可以通过阅读下述实例的详细说明并结合相当的附图，你会更清楚。这些图是图1是液体喷射静电涂敷机的说明图，该机采用随机微滴生成法并带有控制最小印染时间及产生的印染脉冲频率的相应电路，脉冲频率与沿被印染基底的距离有关，由此来控制加到基底上的平均加入液量，从而实现这种印染的均匀性。
图2是图1装置中重复的印染时间T与间距对间ST间的关系说明图。
图3的图说明了当对基底每单位面积给以恒定的液量V时观察到的印染时间T与间隔时间ST间的抛物线关系。
图4的经验数据图表明了观察到的给基底液量的统计标准偏差与印染时间间的指数关系。
图5～8是合种印染脉冲持续期及期间隔时间下对于纸基底操作的照片(由于纸比织物的扩散性差得远，所以显示出某些不均匀性，但对图7～8的织物基底，由于甚至细扩散性好，实际上是均匀的)。
采用随机微滴生成法的典型流体喷射式静电涂敷机的说明见图1。如所示，它包括一随机微滴发生器10。其特色是，这类发生器包括一适当的加压液体供给装置并有适当的流体充满期间，它在单孔阵板上供给液体喷孔线阵以发射并行的液体汽流或液体流束，这些汽流被随机地切成相应的微滴平行线12并向落到沿机器方向(如箭头所示)穿过线性孔阵而运动的印染基底14的表面上。在形成微滴的区域(即当喷射汽流从孔板出来处)装有微滴充电电极16以形成一静电充电区，若充电电极16加上能量，这时充电区形成的微滴就被充上静电。一相应的下降汽流收集装置18产生一静电偏转场把带微滴偏转到捕获器，并在这里把它们收集起来，经再处理并送回到液体供给装置循环使用。在此装置中，只允许那些未被充电的微滴继续下降到达基底14的表面。
随机微滴发生器10可以采用绝对无人工微滴激励的方法，或者替代的，也可以采用随机的，伪随机的或噪声产生的电信号来驱动电声传感器或者类似装置，它通过声耦合来提供随机微滴激励力。如前所述，人们常常喜欢用这种随机微滴生成力来防止驻波或其它不利现象，这些现象可能还会限制横跨运动基底14的线性孔阵的纬机尺寸。
同样如上所述，人们非常期望(特别是纺织印染方面)将每单位面积的受控液量均匀涂复于被染物，以避免使用任何过量的处理液体以及可能遇到的其它问题。
为实现必要的控制并且达到理想的纺织基底的均匀处理，图1的系统具有一种电子调节装置，用来调节沿基底运动的纵向或机器方向的各印染时间脉冲的间距、即象素中心的距离，通过线性孔阵中的一个或多部液体喷射来实现均匀密实的成形染色或其它液体印染(或者只简单地在给定图形印染的密实部分实现均匀处理)，这可使该装置用于相当广泛的商业需要的纺织产品。这种中心到中心象素间距连同在每一个象素处的印染时间的调节达到了预期的效果。
特别是，在图1的实例中，转速表20机械地伴随被染物运动。例如，用来使基底运动的传送装置的主动轮之一(或者是一个从动轮或者类似轮)可以驱动转速表20。在该实例中，转速表20可以由一个Litton牌号的轴角编码器，型号为74BI1000-1组成并可用-3，125英吋直径的转速计轮来驱动，以便在纵向或机器方向每使基底运动0.010吋就产生信号脉冲输出。可以看出，若基底运动速度为常数值，这种信号将一定的时间间隔出现。因此，从事这项技术的人们将会认识到，若基底总是按近似恒定速度运动，一时间驱动的时钟或类似物很有可能用来代替转速计20。
这样，通过一种或其它手段，在每次基底沿机器方向运动预定的增量值(比如每0.010吋)时，就有一个输入信号加到可调比率信号定标器22。所加输入信号数与产生的输出信号数间的比率是可调节的(比如通过开关24)。当信号定标器22产生一输出信号时时，传统的印染时间控制器26就产生印染时间脉冲送到充电电极16(在本实例中，它实际是使充电电极“关闭”)。例如，印染时间控制器26可以是一种带持续期控制的单稳多谐振荡器，比如，可用电位器28及30来实现印染时间持续期控制。例如，固定电阻28可以提供一种方法保证每一印染脉冲的总是其最小持续期，那么改变电阻30可以使印染时间的持续期总在其最小值以上变化。正如本文中看到的，所产生的印染时间脉冲通常是用于控制交压充电电极供给电路以使充电电极16“接通”(在印洗时间之间的期间内)或者“关断”(在允许微滴通过并到达基底14的印染时间期间内)。
对任一给定的开关24的位置，具体固定的中心到中心象素间距。比如，若假定转速表20在当基底运动一个0.010吋时产生一个信号。并且假定开关24处于Ⅺ位置，此时中心到中心的象素间距将还是0.010吋，因为印染时间控制器26将每0.010吋被激励一次。
而且，到信号定标器22的输入也送到数字信号分频电路32(比如集成的COS/MOS除“N”计数器，一般可用的集成电路型号是CD4018B)。该分频器32的输出可以直接间接地(通过如图1所示的“与”门)用来提供1∶1(当开关置于X1位置)到10∶1(当开关置于X10位置)的输入/输出比率的信号，用这种方式，就从定标器22得到了从每0.010吋一个脉冲到每0.1吋一个脉冲的比率的输出信号比率，并且在本实施例中，该输出脉冲比可以通过开关24按0.01吋的增量调节。而场效应晶体管输出缓冲器VNOIP仅只用来把适当定时的激励脉冲传送到印染时间控制器26时，在信号定标器22及印染时间控制器26之间提供电隔离。这样，只改变开关24的位置就可以在机器运动方向同时调节象素的中心到中心间距。从事该项技术的人将会看到，有许多可能的电路可以实现象素中心间距和最小印染时间持续期的独立而同时的调节。如果需要，可以扩展，缩宽或者甚至微调信号比率的调节。
若图1的装置用于实现基底(比如织物)的均匀密实地着色(比如色染)，那么当各象素间的距离大到人们能感觉出基底上的每一没有很好会聚的各别的纬机行时(比如，由于织物的扩散性以致于产生均匀复盖)，象素中心的间距就变成另一限制因素。当然，象素中心间距的上限是随织物的不同而异的，因为如上所述，这些织物具有不同的物理特性。
由于有刚刚讨论的均匀密实着色的限制，这种限制本身就可以创造性地用于产生某些限定图形。比如，可以通过沿织物表面的恒定或可变间距的故意造成的可见离散行(比如，横带)，人们可以产生期望的图形。比如通过可变信号比率控制电路(比如通过人工或电子控制开关24之类的比率变化)，人们可以改变所得到的变化图案。通过操纵独立控制的印染时间持续期以及/或者使用图1的系统的象素中心间距，可以实现可辨行图的间隔，宽度及强度变化，从而实现基材料的特殊设计。
应当认识到，若希望两维印染图形，可把微滴充电电极16分成沿纬向的每个象素的尺寸，这些多个充电电极的各个图形控制信号可与印染时间控制器26的输出相迭加。
印染时间T与间距时间ST间的关系用图2来说明。如图所示及前面所述，印染时间T出现在充电电极16“关断”的时刻。若假定基底沿机器方向的速度为V，并假定信号定标器22调正到产生预定的象素中心间距X，则间隔时间ST等于X/V。如前所述，印染时间T应大于200微秒以产生沿孔阵给出液量约小于0.2(见图4)。还应看到，给基底每单位面积的液量V比印染时间的占空比(它为T/(T+X/V))成正比。此外，若假定基底的扩散能力为零以及其它理论上的完善条件，则沿机器方向的名义上的象素尺寸△P将等于TV。而实际上，由于扩散及其它现象，在编织或纺织工业的均匀染色装置的举例中，在每象素位置所加的液体自身就会分布到整个织物基底，因此在最终产品的象素区之间没有可觉察的成行现象。
现参看图3，如前述，数据观察到，对于恒定的给出液量V，间隔时间ST的变化应近似与印染时间T的平方根成比例。这是对轻型编织物(每平方码1盎司到8盎司)观察的结果。如图3及图4所示，观测经验表明当印染时间T小于200μs时会得到不均匀的涂复液体。换言之，就图4中所施液量的标准偏差对印染时间T的观测数据来看，当所施液量的标准偏差超过0.2时也可得到不均匀性。如所看到的，液量施加从不均匀到均匀状态的改变的准确点是主观决定的。但是据我们的实验观测，上述极限差不多是我们在举例系统的严格的工作根限，在该举例系统中，其孔阵是由在20吋纬机尺寸，孔直径0.0037吋、间距0.016吋的孔组成，它采用或者粉碎颜料或者活性染料的液体粘性为1.2CPS，液体压力为4.5PSN，而伪随机微滴的激励的统计平均约为19094周每秒、标准偏差约2800周每秒。
要用画图或照片等可见的方式来说明观察到的均匀性以及/或者不均匀性以便适当充实本申请是困难的。因此，图5～8的照片是用纸质基底来代替而照出的，其扩散能力比一般织物基底要小得多。由于扩散能力的降低，在液体刚喷射到基底时，其不均匀性要比实际织物引人注目的多。图5及图6说明了这种不均匀性，它是象素中心间距固定(比如0.016吋)而印染时间脉冲的值被减少到较小(比如在图5为80微秒，图6为102μs)观察到的最初结果，这样，可得到期望的较小的每单位基底面积的液体加入量。即使用较大扩散能力的织物，如图5及图6所述的对纸质基底上继续显现的这种不可接受的不均匀程度，对织物介质也是不可接受的。
另一方面，图7及图8说明了更可接受的可获得的涂复均匀性，它甚至可用相对较长的印染时间脉冲(比如图7为250μs，图8为400微秒)、并连同较大的象素中心间距(图7为0.030吋，图8为0.040吋)以便加到基底每单位面积的平均液量能维持在期望的较小平均值。当把图7及图8所用的更均匀涂复方法用于具有更大扩散性的织物基底时，就得到实质上均匀密实的印染，从而提供了商业级的产品，而且避免了对织物基底使用过量的液体以及前述的附带的缺点。
现在我们应该明了，本发明可使人们在液体喷射静电涂敷机中采用随机微滴生成技术(因此允许较大的纬机尺寸以用于纺织工业)，它同时实现了商业可接受的均匀液体涂复(比如，对具有给定特性的纺织基底)它同时也防止了使用过量“加入”液体(比如，染料)并且比提供了一巨大的经济效益(比如，用于纺织工业时)。用单一个液体喷射静电涂敷机，通过可调比率信号定标器22以及印染时间控制器28，对对相当宽范围的不同织物基底同时实现这些期望的效果。
尽管只详细说明了一个较好的实例，但熟悉这方面的人会发现，该实例装置可做许多修改和变化而仍能得到本发明的优越特性和结果。因此，想把所有这些修改和变化包括在下述的权项内。
权利要求
1.一种用液体喷射静电涂敷机实现移动织品被染物每单位面积的可控液量均匀涂复的方法，该涂敷机采用线孔阵随机微滴形成法，并且其中，从所述线性孔阵生成的随机微滴只在插入的间隔时间ST之间的可控制印染时间T期间，才能通过并进入其下面的织品被染物，该方法的步骤包括将该印染时间T维持在预定的最小值以上，及通过控制上述间隔时间ST来控制上述液量V。
2.权利要求
1所述的方法，其中上述预定的T的最小值应足够大以使在给定印染时间T内沿线性孔阵在微滴形成处理中产生的微滴能呈现有效的平均随机变化，其方法是，要保证在给定时间T内，对给定液体、给定液体压力以及给定的孔径尺寸，以期望的微滴形成统计平均率、至少形成N个微滴，这里所选的N值应保证在每一T内印染量的标准偏差小于约0.2。
3.权利要求
1所述的方法，其中N约等于4。
4.权利要求
1所述的方法，其中，该预定的T的最小值约为200微秒。
5.将被控制的每单位面积液体容量V均匀喷涂在被染物的运动部位的方法包括如下步骤沿与被染物运动方向相垂直的线性孔阵随机形成液体微滴;控制重复的印染时间，在此时间内上述随机形成的液滴沿上述孔阵全部传到该被染物表面，以获得足够的时间以便在沿线孔阵出现的微滴形成处理中能平均出期望的随机变化;以及控制上述印染的间隔时间(在该时间内该随机生成的微滴被截断使其不能落到基底)以维持织物被染物印染部分每单位面积的可控液量V。
6.如权利要求
5的方法，其中上述印染时间至少约为200微秒。
7.如权利要求
5的方法，其中上述印染时间的选择要保证每一印染时间内印到被染物上的液量的标准偏差约小于0.2。
8.当使用带随机微滴生成法的液体喷射印染装置时，获得以每单位面积理想的液量V将液体非常均匀地涂敷于织物被染物的方法，该方法包括的步骤有液体微滴自跨机孔阵随机产生下落，该微滴下落通过微滴充电电极区，且若其在此充电，就会被静电偏移到微滴俘获机构，但若其不被充电，就继续向下降落;在上述孔阵下沿机器运动方向以速度V横向传送织物被染物，以便未被充电的微滴能落到传送的被染物表面;以及控制上述充电电极以使在远远大于200微秒的重复预定印染时间T内不对微滴充电，并在重复的间隔时间ST内对微滴充电，时间ST相应于机器运动方向沿被染物的预定距离，由此得到非常均匀涂复到被染物上每单位面积理想的液量V。
9.如权利要求
8所述的方法，其中的印染时间T及间隔时间ST是变化的，它通过使印染时间T的变化近似于间隔时间ST变化的平方，来维持恒定的输出液量V。
10.在采用随机微滴生成法的一定范围的纺织被染物的液体喷射静电涂复机中，保证均匀性及密实性的方法，该方法包括如下步骤在重复的印染时间T内有选择地把随机形成的微滴色沉积到被染物上;将上述印染时间T变化地控制在足够大的预定最小值以上，以便在沿线性阵微滴生成的过程中基本上平均出期望的随机变化;独立地和变化地控制被染物上沉积的微滴色间的中心到中心的间距，以得到被染物每单位面积所需要限制的给出液量;以及协调上述受控的印染时间T及上述受控的间隔以保证在被染物的液体处理中至少在其一段内的均匀性和密实性。
11.如权利要求
10的方法，其所述最小印染时间约为200微秒。
12.如权利要求
10所述的方法，其中上述间隔作为被染物运动的函数而进行足够的变化以提供沿被染物运动方向的可见的不均匀图形。
13.把每单位面积的可控液量V均匀涂敷到运动织物基底的装置包括一液体喷射静电涂敷机，它沿线性孔阵采用随机液滴形成处理，并且只在插入到间隔时间ST之间的可控印染时间T内，才把从所述线性孔阵随机形成的微滴传到其下面横着运动的织物基底上;将上述印染时间T维持在预定最小值以上的第一装置;和通过控制上述间隔时间ST来控制上述液量V的第二装置。
14.如权利要求
13所述的装置，其中上述第一装置包括一个装置，它使上述预定的最小T值长达足以使在给定印染时间T内沿线性孔阵出现的微滴生成处理能平均出期望的随机变化，其方法是保证在给定的印染时间T内有时间对给定液体、给定液压及给定孔径，以期望的微滴生成统计平均率，生成至少N个微滴，这里N的选择要证保证在每给定时间T内印染液量的标准期望偏差小于约0.2。
15.如权利要求
13所述的装置，上述预定的最小T值约为200微秒。
16.将每单位面积的受控液量V均匀涂复到运动织物基底上的装置，该装置包括沿与基底运动方向相正交的线性孔阵随机生成液体微滴的方法;控制重复印洗时间的第一装置，在该时间内，沿所述线性孔阵随机生成的微滴可全部送到该基底表面，其持续时间要大到足以使在沿线性孔阵微滴生成的过程中能平均出所期望的随机变化;及控制该印染时间间隔的第二装置(在该时间内随机生成的微滴被截获使其不能达到基底表面)以维持在印染织物基底部分每单位面积的受控液量V。
17.如权利要求
16所述的装置，其上述印染时间至少约200微秒。
18.如权利要求
16所述的装置中，其上述第一装置中包括有选择上述印染时间的装置以保证在每一印染时间内印染到基底上液量的所期望的标准偏差小于约0.2。
19.以每单位面积理想的液量V非常均匀地涂复到织物基底上的装置包括具有随机微滴生成过程以从跨机孔阵随机产生下降液体微滴的液体喷射印染装置，上述微滴阵落通过一微滴充电电极区，若在此被充电，就被静电偏移到一微滴俘获机构，反之，它们就继续向下降落;把织物基底在所述孔阵下、沿机器运动方向、以速度V横向传送的装置，以使未充电微滴能落到传送的基底表面;控制该充电电极的装置，它使在远远大于约200微秒的重复印染时间T内不对微滴充电，并且在插入的重复间隔时间ST内对微滴充电，该时间ST相应于机器方向沿基底的预定距离，由此将上述所需要的每单位面积液量V非常均匀地涂复到基底上。
20.如权利要求
19所述的装置，它包括有改变上述印染时间T及间隔时间ST的装置，它通过使印染时间T的变化近似比例于间隔时间ST变化的平方米维持涂复液量V的恒定。
21.在采用随机微滴生成处理的液体喷射或静电涂敷机中，保证对相当宽范围的织物基底进行均匀而密实涂复的装置，该装置包括在重复的印染时间T内有选择地把随机生成的微滴色沉积到上述基底的第一装置;将上述印染时间T可变地控制在预定的最小时间以上的第二装置，该最小时间要足够大，以便在沿线性孔阵出现的微滴生成处理中，能基本上平均出随机变化;以及独立而可变的控制上述沉积的液滴色之间中心到中心间距以实现基底每单位面积上理想的限定给出液量的第三装置，上述可控的印染时间T以及上述可控间距可以此协调起来，以保证基底的液体处理中至少在其一段上述到均匀和密实。
专利摘要
将重复印染时间，在此时间内随机生成的液滴沿线性孔阵传到基底上，控制到最小持续时间。该时间要足以能平均出在沿孔阵生成微滴过程中所期望的随机变化。同时，控制每一印染象素的中心到中心的间隔(在此间隔内随机生成的微滴被截获使其不能达到基底)以维持织物基底被印染部分每单位面积上理想的相对小的受控液量。
文档编号B05B5/16GK86103036SQ86103036
公开日1987年4月29日 申请日期1986年4月30日
发明者约翰·L·迪里斯勒, 伯比·L·麦克康尼尔, 迈克尔·I·格兰, 约瑟夫·P·霍尔德 申请人:伯林顿工业公司导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan