宋海燕

（魯泰紡織股份有限公司 山東淄博 255100）

紡織服裝數碼噴墨印花技術是一種可以代替?zhèn)鹘y(tǒng)印花模式的高新技術，指的是采用數字輸入方式，將需要的工藝方案和數據資料輸入到計算機中，然后通過計算機對印花噴墨頭進行控制，以此使印花得到重現[1]。在紡織服裝數碼噴墨印花技術中，噴墨控制是確保印花質量的關鍵環(huán)節(jié)，同時也是數碼印花的主要技術。因此，想要確保紡織服裝成品的質量與效果，就需要在數碼印花過程中，對噴墨進行精確控制。

1 紡織服裝數碼噴墨印花的流程

一般來說，紡織服裝數碼噴墨印花需經過八個程序：花樣圖形的樣稿→花樣圖形的準備→印花圖形通過RIP分色→紡織服裝打印前的工藝處理→數碼噴墨打印與色彩的糾正→數碼噴墨打印后的蒸化、固色、水洗→紡織服裝的定型→紡織服裝成品。其中，在準備花樣圖形的過程中，需先通過專業(yè)計算機軟件將其轉化為噴墨印花機能識別的專用數據格式，不能將花樣圖形進行直接打??；還有RIP技術，是一種比較常用的柵格圖像處理器，可對信息進行解釋制定的同時還能將信息轉變?yōu)檩敵龅臄祿袷?，因此是噴墨印花領域中的關鍵技術[2]。

2 紡織服裝數碼噴墨印花控制系統(tǒng)的研究

紡織服裝數碼噴墨印花控制系統(tǒng)的組成如圖1所示。主要模塊包含上位機、主控制板、子控制板、噴頭驅動電路、電源分配器及運動控制器。

圖1 噴墨印花控制系統(tǒng)結構圖

2.1 上位機模塊

上位機模塊具有對目標圖像進行處理的作用。即通過專業(yè)的柵格圖像處理器RIP將目標圖形進行分解變換，將其轉化為可以被噴墨頭能辨別的點陣信息以后，再根據實際情況將不同的噴頭按照噴墨頭的排列順利對數據進行重新組合。還有RIP處理器是噴墨印花的開端，同時也是噴墨印花質量的關鍵[3]。因此，其在一定程度上影響著機器的出產效益和噴墨印花的成品質量。

2.2 主控制板模塊

主控制板起著主橋梁的作用。首先，其USB接口與上位機相連后，會自動接收圖形信息，并將其傳送給子控制模塊；其次，主控板上的電源接口會對整個系統(tǒng)電源進行分配連接；最后，運動控制器與主控制板連接的接口可對噴頭的噴墨控制信息進行接收和傳送[4]。

2.3 子控制板模塊

子控制模塊是噴墨控制系統(tǒng)的模塊之一，其將主控制模塊傳送過來的數據信息進行接收與儲存后，可結合脈沖信號的命令將數據信息輸送給噴頭驅動電路，同時向噴頭控制電路發(fā)送噴墨點火的命令。

2.4 噴墨頭驅動控制模塊

噴頭驅動電路屬于噴頭驅動控制模塊，是噴墨系統(tǒng)的關鍵部分。其主要作用有：第一，噴頭驅動電路通過高速接口對子控制模塊輸送的噴墨數據信息和控制信息進行接收；第二，將這些噴墨數據信息和控制信息輸送給FPGA進行處理，然后輸出噴墨頭可以識別的噴墨數據信息和控制信息；第三，噴墨控制信息與數據信息與D/A轉換芯片需進行有效互動，從而使傳出的高壓點火脈沖滿足噴墨頭的需要。

2.4.1 噴墨頭驅動控制電路介紹

噴墨頭驅動控制電路由多個模塊組成（如圖2），每個模塊之間由FPGA進行協調配合。因相鄰的功率模塊之間會出現干擾，會影響整個電路的穩(wěn)定性，所以在進行設計的過程中，噴墨頭驅動控制電路只包含虛線部分，而電源從虛線外接入，使各個模塊所需電壓在噴墨頭驅動控制模塊中進行轉換，以此實現對每次噴墨的控制。

圖2 噴墨頭驅動控制電路模塊圖

噴墨頭驅動控制電路的工作流程為：噴墨頭驅動控制電路接收子控制器接口輸出的噴墨數據信息和與之對應的控制信息后，會把數據信息傳輸到FPGA，對其進行重新組合與緩存，與此同時FPGA會將數據信息編制成兩個可驅動噴墨頭的信號，一個噴墨頭控制信號會與已被FPGR重組的數據信息一塊傳送到噴頭接口模塊，另一個噴頭控制信號會通過D/A轉換模塊轉換成模擬信號，并將其傳送到虛線外的功率放大器模塊中進行放大，放大以后的信號將被輸送到噴墨頭接口模塊，使噴墨頭接收到信號后，可根據要求進行噴墨。

2.4.2 噴墨頭驅動控制電路中各模塊功能介紹

噴墨頭驅動控制電路由子控制器接口模塊、FPFA模塊、D/A 轉換模塊、功率放大器模塊、噴墨頭接口模塊、電源模塊組成。其中，子控制器接口模塊起橋梁作用，連接整個噴墨驅動控制電路和子控制器，對子控制器輸出的噴墨控制與數據信息進行接收，還有整個噴墨驅動控制電路的處理信息都以子控制器接口模塊所接收的信息為起始點，因此為保證噴墨控制與數據信息的精確輸送，可通過差分傳輸方法來進行傳輸；FPGA模塊是噴墨頭驅動控制電路的關鍵部分，具有接收子控制器接口模塊的噴墨數據信息和控制信息，對D/A轉換芯片自身運行的控制信息進行控制以及向D/A轉換模塊輸送噴墨點火的控制信息的作用；D/A轉換模塊具有轉換信號的作用。即FPGA經D/A傳送的數字串是單一且含有高壓點的，而D/A轉換模塊可將接收到的數字串處理成模擬信號，以此表示高壓點火脈沖的波形；功率放大器模塊自身功率較大的同時產生的熱量也比較高，所以為了避免出現干擾，在做好散熱工作的基礎上也將其隔離了出去。但因為D/A轉換模塊形成的高壓點火脈沖波形功率無法驅動噴墨頭進行工作，所以就需要經過功率放大器來加大功率；噴墨頭接口模塊具有將FPGA處理并輸出的信號進行轉換后，將其輸送到噴墨印花機終點的作用。但因FPGA輸出的打印數據信息的驅動負載能力、下載控制信號（Load）、同步控制信號（Stb）、時鐘控制信號（Clk）較低，所以想要確保噴墨頭的正常工作，就需要在噴墨頭接口模塊進行電平轉換；還有電源模塊提供能量，驅動整個系統(tǒng)進行工作，同時因系統(tǒng)中各個模塊所需要的電壓不同，所以就需要電源模塊為系統(tǒng)中的各個模塊提供電平轉換。

2.5 電源分配器與運動控制模塊

電源分配器是系統(tǒng)的主要能量來源，具有給各個模塊提供工作電壓的作用。而噴墨的精確度想要得到保證，就需要經過運動控制模塊對驅動噴墨頭進行加減速或勻速運動，同時形成相應的噴墨信號。

3 小結

數碼噴墨印花技術是紡織服裝行業(yè)的一種高新技術，有著不錯的發(fā)展前景，但我國對這一技術的研發(fā)相對比較緩慢，并且對其關鍵技術也沒有全部掌握。因此，我國想要掌握噴墨印花的核心技術，就需要在大力發(fā)展經濟的基礎上，加深對其技術的研究和開發(fā)，從而使我國的自主研發(fā)能力得到重大突破，同時在國內外市場上的競爭力也能得到有效提升。