JP2000327976A - インクジェット捺染用インク組成物 - Google Patents
インクジェット捺染用インク組成物Info
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Abstract
れる種々の性能を高い次元で満足し良好な捺染画像が実
現できるインク組成物およびそれを用いたインクジェッ
ト捺染方法の提供。 【解決手段】 酸性染料と、界面活性剤と、水と、そし
て下記式(I)で表される化合物の少なくとも一種とを
少なくとも含んでなり、その粘度が8.0m・Pa・s
(20℃)以下であるインク組成物を、ピエゾ振動子型
のインクジェット記録ヘッドにより布帛上に印捺する。 【化1】 (式中、EP1、EP2、およびEP3は、それぞれ独
立してエチレンオキシ基またはプロピレンオキシ基を表
し、l+m+nは1以上の自然数を表す。)
Description
わけ絹、羊毛等の動物繊維、ナイロン等のポリアミド系
繊維、に捺染するのに適したインク組成物およびインク
ジェット捺染方法に関する。
させ、紙等の記録媒体に付着させて印刷を行う印刷方法
である。この方法は、比較的安価な装置で高解像度、高
品位な画像を、高速で印刷可能であるという特徴を有す
る。
すれば、種々の画像を布上に容易に形成することができ
る。とりわけ、階調性、多色表現性等に優れる画像の形
成に有利であり、さらに、従来印捺工程で発生していた
ような余剰のインク組成物が殆どなく、環境保全にも有
効であるとの利点を有する。
際に重要となる点としては、インク組成物が高発色の捺
染画像を実現できること、インク組成物をインクジェッ
ト記録方法に適した低粘性を有するものとすることがで
きること、インク組成物が布帛の前処理剤と好ましいマ
ッチング特性を有し、良好な画像が実現できること、イ
ンク乾燥時間が比較的早く例えば印捺後に布帛を巻き取
る際に裏移りしないこと、更にインク組成物が長期間の
保存に耐えるものであることなどが挙げられる。
インクジェット捺染方法としては、例えば特開平5−2
55627号、特開平6−25576号、特開平7−2
58982号、特開平9−296380号などが挙げら
れる。
用インク組成物に求められる種々の性能を高い次元で満
足し良好な捺染画像が実現できるインク組成物を見出し
た。
インク組成物に求められる種々の性能を高い次元で満足
し良好な捺染画像が実現できるインク組成物およびそれ
を用いたインクジェット捺染方法の提供をその目的とし
ている。
用インク組成物は、酸性染料と、界面活性剤と、水と、
そして下記式(I)で表される化合物の少なくとも一種
とを少なくとも含んでなり、その粘度が8.0m・Pa
・s(20℃)以下であるものである。
立してエチレンオキシ基またはプロピレンオキシ基を表
し、l、m、およびnは独立して0または1以上の自然
数を表すが、l、m、およびnの少なくとも一つは1以
上であり、かつインク組成物中に含まれる式(I)の化
合物全体の平均値としてのl+m+nが1以上30以下
である)。
ット捺染用インク組成物に求められる種々の性能を高い
次元で満足するものである。例えば、本発明によるイン
ク組成物によれば、高発色の捺染画像を実現できる。特
に、上記式(I)の化合物の利用により、グリセリンの
ようないわゆる湿潤剤の添加量を低くし、主溶媒である
水のインク組成物中の含有量を大きくすることが出来
る。その結果、着色剤としての酸性染料をより多くイン
ク組成物に存在させることができ、高い印字濃度の捺染
画像の実現が可能となるとの利点が得られる。また、本
発明によるインク組成物は、インクジェット記録方法、
とりわけピエゾ振動子型のインクジェット記録ヘッドと
の適合性に極めて優れるものである。さらに、本発明に
よるインク組成物は、インク乾燥時間が比較的短いとの
利点を有する。なお、本発明においてインク組成物の乾
燥とは、インク組成物の揮発成分が蒸発して固形成分が
布帛上に定着することに加え、インク組成物が布帛に浸
透し、指触等でインク組成物の移りが生じなくなること
を含む意味に用いる。更に本発明によるインク組成物
は、長期間の保存性に優れるものである。
物 (1)酸性染料 本発明のインク組成物に用いられる酸性染料としては、
アゾ染料、アントラキノン染料、カルボニウム染料、ニ
トロ染料、金属錯塩染料が挙げられる。その具体例とし
ては、印刷の基本4色またはそれに近い色としてC.
I.アシッドイエロー1、3、7、11、17、19、
23、25、29、36、38、40、42、44、4
9、59、61、70、72、75、76、78、7
9、98、99、110、111、112、114、1
16、118、119、127、128、131、13
5、141、142、161、162、163、16
4、165、169、207、219、246、C.
I.アシッドレッド1、6、8、9、13、14、1
8、19、24、26、27、28、32、35、3
7、42、51、52、57、62、75、77、8
0、82、83、85、87、88、89、92、9
4、95、97、106、111、114、115、1
17、118、119、129、130、131、13
3、134、138、143、145、149、15
4、155、158、168、180、183、18
4、186、194、198、199、209、21
1、215、216、217、219、249、25
2、254、256、257、260、262、26
5、266、274、276、282、283、30
3、317、318、320、321、322、36
1、C.I.アシッドブルー1、7、9、15、22、
23、25、27、29、40、41、43、45、4
9、54、59、60、62、72、74、78、8
0、82、83、90、92、93、100、102、
103、104、112、113、117、120、1
26、127、129、130、131、133、13
8、140、142、143、151、154、15
8、161、166、167、168、170、17
1、175、182、183、184、185、18
7、192、199、203、204、205、22
5、229、234、236、300、C.I.アシッ
ドブラック1、2、7、24、26、29、31、4
4、48、50、51、52、58、60、62、6
3、64、67、72、76、77、94、107、1
08、109、110、112、115、118、11
9、121、122、131、132、139、14
0、155、156、157、158、159、19
1、234等が挙げられる。
にまたは特定の色を削減するため、適宜オレンジ、バイ
オレット、グリーン、ブラウン等基本4色以外の染料を
用いることもできる。このような染料の具体例として
は、C.I.アシッドオレンジ1、7、8、10、1
9、20、24、28、33、41、43、45、5
1、56、63、64、65、67、74、80、8
2、85、86、87、88、95、122、123、
124、C.I.アシッドバイオレット7、11、1
5、31、34、35、41、43、47、48、4
9、51、54、66、68、75、78、97、10
6、C.I.アシッドグリーン3、7、9、12、1
6、19、20、25、27、28、35、36、4
0、41、43、44、48、56、57、60、6
1、65、73、75、76、78、79、C.I.ア
シッドブラウン2、4、13、14、19、20、2
7、28、30、31、39、44、45、46、4
8、53、100、101、103、104、106、
160、161、165、188、224、225、2
26、231、232、236、247、256、25
7、266、268、276、277、282、28
9、294、295、296、297、299、30
0、301、302等が挙げられる。また好みの色に合
わせる為にこれらの染料を適宜混合して使用する事も出
来る。特に良好な黒色を印捺する為に補色を加える事も
好ましい。
定されてよいが、インク組成物に対して0.1〜15重
量%程度が好ましく、より好ましくは1〜10重量%程
度である。
成物中の染料に由来する不純物としての塩が1重量%以
下の濃度である程度まで染料は精製されていることが好
ましい。このような精製された染料の利用により、イン
ク組成物の吐出安定性が高い次元で確保でき、さらにプ
リンタの金属部分の錆の発生を抑制することができるこ
とから好ましい。
よるインク組成物は酸性染料に加えて他の着色剤を含ん
でなることが出来る。酸性染料によっては染着し難い繊
維を含む布帛、例えば混紡布帛、に印捺する場合、他の
着色剤を組み合わせて含んでなるインク組成物によれば
良好な印捺が得られる。例えば、絹とポリエステルとか
らなる布帛には、分散染料をさらに含んでなる本発明に
よるインク組成物により印捺を行うことで、良好な印捺
品質が得られる。また、本発明の別の好ましい態様によ
れば、酸性染料に加えて他の着色剤を含んでなるインク
組成物を用いることで、より広い色再現性を実現するこ
とが出来る。例えば、前処理剤を塗工した絹、羊毛、ま
たはこれらの一つを含む混紡に捺染する場合、反応性染
料をさらに含んでなるインク組成物によれば広範な色の
再現範囲を実現することが出来る。
ば、本発明による酸性染料を含んでなるインク組成物
と、分散染料を含んでなるインク組成物とを別々に用意
し、それぞれ別のインクジェット記録ヘッドから吐出
し、捺染することも可能である。この場合、布帛への吐
出順序は適宜決定されてよい。また、本発明の別の好ま
しい態様によれば、酸性染料の濃度または種類を変える
ことによって、同色または類似色の本発明によるインク
組成物を複数用意し、これを用いて捺染を行うことも可
能である。この態様によれば、印捺画像の階調性をより
向上させることができ、さらに中間〜低濃度領域の粒状
感を緩和することが出来る点でも有利である。
化合物の少なくとも一種とを少なくとも含んでなる。イ
ンク組成物中にあって、式(I)の化合物は単一の化合
物として添加されても、式(I)で表される複数の化合
物の混合物として添加されても良い。式(I)中におい
て、EP1、EP2、およびEP3は、それぞれ独立し
てエチレンオキシ基またはプロピレンオキシ基を表す。
従って、同一分子中にエチレンオキシ基、プロピレンオ
キシ基が混在してもよく、またそのいずれかのみ存在し
ていてもよい。l、m、およびnは独立して0または1
以上の自然数を表すが、l、m、およびnの少なくとも
一つは1以上であり、かつインク組成物中に含まれる式
(I)の化合物全体の平均値としてのl+m+nが1以
上30以下であり、より好ましくはその下限は2以上で
あり、その上限は28以下である。また、その好ましい
範囲は3〜26である。l+m+nが上記範囲にあるこ
とで、プリントヘッドにインク組成物を充填し長時間放
置しても直ちに安定した吐出が可能となり、またインク
組成物の粘度が調整が行いやすい。
ンを出発原料として、アルカリ等の雰囲気下でエチレン
オキシドやプロピレンオキシドを目標モル量付加するこ
とによって製造することが出来る。この方法によって得
られる式(I)の化合物は混合物であることが一般的で
あるが、蒸留などのプロセスにより単一化合物とされて
も良い。通常、インクジェット記録にあっては、式
(I)の化合物は付加されるエチレンオキシ基およびプ
ロピレンオキシ基の数は分布を持ったものが目詰まり性
改良および印字品質の観点から好ましい。
用することも可能であり、その例としてはLipo Chemica
lsInc.(米国、ニュージャージー州)から入手可能なリ
ポニックEG−1(EP1、EP2、およびEP3がい
ずれもエチレンオキシ基であり、l+m+nが26の式
(I)の化合物)、EG−7(EP1、EP2、および
EP3がいずれもエチレンオキシ基であり、l+m+n
が26の式(I)の化合物)が挙げられる。
ェット記録に用いられる際、目詰まり防止と長期保存安
定を高い次元で両立されたインク組成物が実現できる。
酸性染料を含んでなるインク組成物は、場合によってイ
ンクジェット記録に適する粘度より低くなってしまうこ
とがある。上記式(I)の化合物の利用は、増粘剤効果
を有し、インクの粘度を適正な範囲に調整することがで
きるとの利点をも有する。さらに、上記式(I)の化合
物は保湿剤としての機能も併せ持つことから、目詰まり
改良にも有効である。特に、この式(I)の化合物の保
湿効果は高く、その結果、グリセリンのようないわゆる
湿潤剤の添加量が小さくとも目詰まり防止の効果を維持
することが出来る。場合によっては、式(I)の化合物
以外の、グリセリンのような湿潤剤の添加を省略するこ
とができる。グリセリンの添加量を小さくするまたは省
略することができた結果、主溶媒である水のインク組成
物中の含有量を大きくすることが出来る。その結果、着
色剤としての酸性染料をより多くインク組成物に存在さ
せることができ、高い印字濃度の捺染画像の実現が可能
となるとの利点が得られる。
加量はその添加の効果が得られる範囲または後記するイ
ンク組成物の物性が実現できる範囲で適宜決定されて良
いが、好ましくは1重量%以上であり、15重量%以下
であり、より好ましくはその下限が3重量%以上であ
り、その下限は10重量%以下である。
る。界面活性剤の添加によって、前処理した布帛上を均
一に濡ぬらし印捺斑の少ない画像を実現でき、またまた
短時間の内に布帛中へ浸透するインク組成物を実現する
ことが出来る。さらに、ピエソ振動型インクジェット記
録ヘッドに用いられた際、吐出不良の原因となるプリン
トヘッド内の気泡排出性を向上させ、安定した吐出を可
能にするインク組成物が実現できる。
活性剤、アニオン系界面活性剤、ノニオン系界面活性剤
が挙げられる。本発明の好ましい態様によれば、界面活
性剤はノニオン系界面活性剤が好ましい。この界面活性
剤によって、更に安定した吐出が実現できる。ノニオン
系界面活性剤の好ましい例としては、エチレングリコー
ル系界面活性剤、多価アルコール系界面活性剤、アセチ
レングリコール系界面活性剤などが挙げられる。本発明
の好ましい態様によれば、アセチレングリコール系界面
活性剤の利用が好ましい。好ましいアセチレングリコー
ル系界面活性剤の例としては、下記式で表わされる化合
物が挙げられる。
R4は独立してC1−6アルキル基である) 上記式で表される化合物は市販されており、例えばオル
フィンY、サーフィノール82、サーフィノール44
0、サーフィノール465、サーフィノール485(い
ずれもAir Products and Chemi
cals.Inc.)として入手可能である。
ドではノニオン系界面活性剤、好適にはアセチレングリ
コール系界面活性剤の利用が、ドット毎のインク吐出量
が安定し、印捺濃度が再現し易くなることから有利であ
る。
上、滲み防止に有効である。シルクスクリーン等に使用
する従来の印捺糊と比較して著しく粘度の低いインクジ
ェット捺染用インク組成物にあっては、布上でインク流
れを起こし、均染性が得にくい欠点が一般的に言って現
れやすい。この現象は特にべた印刷部で起こりやすい
(本発明にあって、「べた印刷」とは、5x5ミリ以上
の面積を隙間なく印捺してある状態を意味する)。ま
た、このインク流れは色境界で滲みを起こしやすくな
る。ノニオン系界面活性剤の添加は、これらの欠点を有
効に防止する点で有利である。特に、アセチレングリコ
ール系界面活性剤は前処理した布帛への均一の濡れ、浸
透性に優れべた部斑、滲み防止に有効である。
の添加量はその添加の効果が得られる範囲または後記す
るインク組成物の表面張力が実現できる範囲で適宜決定
されてよいが、インク組成物に対して0.05〜5重量
%程度が好ましく、より好ましくは0.1〜3重量%程
度である。
系界面活性剤として、ノニオン系界面活性剤の沸点15
0℃以上の有機溶媒に対する溶解度が10g/100g
以上のものを利用することが好ましい。このような関係
を満たすノニオン系界面活性剤および有機溶媒の利用
は、高い温度環境下(例えば、30℃)におけるノズル
からの吐出安定性を確保しやすくなる点で有利である。
この効果はピエゾ振動子型のインクジェット記録ヘッド
に特に有効である。
ニオン系界面活性剤をアルキレングリコールアルキルエ
ーテル、ピロリドン系溶媒、チオグリコールとともに組
み合わせてインク組成物に添加することで、幅広い温度
領域において安定した吐出が実現できる点で有利であ
る。とりわけ、ピエゾ振動子を用いたインクジェット記
録ヘッドに適用された際に特に有利である。
しくは水である。水は、イオン交換水、限外濾過水、逆
浸透水、蒸留水等の純水、または超純水を用いることが
できる。また、紫外線照射、または過酸化水素添加など
により滅菌した水を用いることにより、インク組成物を
長期保存する場合にカビやバクテリアの発生を防止する
ことができるので好適である。
含んでなることができ、有機溶媒としては常圧における
沸点が150℃以上の多価アルコールを用いることが好
ましい。このような有機溶媒は、インク組成物の乾燥を
有効に防止でき、それによってノズルの目詰まりを防ぐ
効果が得られる。このような有機溶媒の好ましい例とし
ては、エチレングリコール、ジエチレングリコール、ト
リエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロ
ピレングリコール、トリプロピレングリコール、分子量
2000以下のポリエチレングリコール、1,3−プロ
ピレングリコール、イソプロピレングリコール、イソブ
チレングリコール、1,4−ブタンジオール、1,3−
ブタンジオール、1,2−ペンタンジオール、1,5−
ペンタンジオール、1,2−ヘキサンジオール、1,6
−ヘキサンジオール、1,2,6−ヘキサントリオオー
ル、1,8−オクタンジオール、1,2−オクタンジオ
ール、グリセリン、メソエリスリトール、ペンタエリス
リトール、チオグリコールなどが挙げられる。この沸点
が150℃以上の多価アルコール系有機溶媒の添加量は
適宜決定されてよいが、インク組成物に対して50重量
%以下が好ましく、より好ましくは2〜40重量%、更
に好ましくは2〜20重量程度である。また、これらの
有機溶媒は、単独または混合して用いられてよい。
が150℃以上のアルキレングリコールアルキルエーテ
ルを含んでなることが好ましい。これによりインク組成
物の記録ヘッドノズルにおける乾燥を有効に防止でき
る。また、記録ヘッド中において気泡の発生を抑え、さ
らに一旦気泡が発生しても速やかにそれを消失させる効
果が得られる。その結果、長時間にわたり安定したイン
ク組成物の吐出を確保することが出来る。この吐出安定
性の効果はピエゾ振動子を用いたインクジェット記録ヘ
ッドを用いたインクジェット記録方法に特に有利であ
る。さらに、本発明者は、このアレキレングリコールア
ルキルエーテルを添加したインク組成物と、ピエゾ振動
子を用いたインクジェット記録ヘッドとを組み合わせる
ことで、インク吐出量を減少させることができることを
見出した。すなわち、アルキレングリコールアルキルエ
ーテルの添加量を調製することで、インク吐出量を記録
ヘッドにおけるインク吐出量の最適範囲に置くことが容
易にできるとの利点が得られるのである。沸点が150
℃以上のアルキレングリコールアルキルエーテルとして
は、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレン
グリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコール
モノブチルエーテル、トリエチレングリコールモノメチ
ルエーテル、トリエチレングリコールモノブチルエーテ
ル等が挙げられる。特にジエチレングリコールモノブチ
ルエーテルの利用が好ましい。これらのアルキレングリ
コールアルキルエーテルの添加量の添加量は適宜決定さ
れてよいが、インク組成物に対して0.5〜30重量%
程度が好ましく、より好ましくは3〜20重量%程度、
更に好ましくは5〜15重量%程度である。これらの有
機溶媒は、単独または混合して用いられてよい。
濃度が比較的高い場合には、ピロリドン系溶媒を含んで
なることが、吐出安定性の向上の観点から好ましい。ピ
ロリドン系溶媒の好ましい例としては、2−ピロリド
ン、N−メチル−2−ピロリドン、1,3−ジメチルイ
ミダゾリジノン等が挙げられる。更に本発明の好ましい
態様によれば、ピロリドン系溶媒と、前記したアセチレ
ングリコール系界面活性剤と併用することで吐出安定性
を更に向上させることが出来る。また、この効果はピエ
ゾ振動型のインクジェット記録ヘッドとの組み合わせに
おいて特に顕著である。
有機成分は相互に実質的な相溶性を有するものであるこ
とが好ましいことは無論である。ここで、実質的な相溶
性とは、得られたインク組成物が相分離することなく、
また析出物を生じさせない程度の溶解性を示すことを意
味する。更に好ましくは、インク組成物中の水蒸発時に
おいても常温で液体の成分間において相分離を生じさせ
ない程度の相溶性を意味する。実質的な相溶性を有する
インク組成物はより安定的に吐出させることができる。
本発明によるインク組成物は尿素またはその誘導体を含
んでなることが好ましい。尿素およびその誘導体の好ま
しい例としては、尿素、ジメチル尿素、モノメチルチオ
尿素、チオ尿素、ジメチルチオ尿素等のアルキル尿素、
アルキルチオ尿素などが挙げられる。これら尿素または
その誘導体は、目詰まり防止の効果をインク組成物に付
与するとともに、ヒドロトロピー剤効果を併せ持つ。ま
た、その添加によって印捺濃度を向上させることができ
るとの利点も得られる。また、チオ尿素の添加は特に均
染性の向上に有効である。さらに、この尿素またはその
誘導体をインク組成物に添加することで、布帛前処理剤
に要する尿素系添加剤の量を減らすことができ、場合に
よっては添加しないことを可能にする。環境に影響を与
える尿素の添加量を減らすことが出来ることは好ましい
ことであると言える。
が得られる範囲で適宜決定されてよいが、好ましくはそ
の下限は1重量%以上であり、その上限は15重量%以
下であり、より好ましくはその下限は3重量%以上であ
り、その上限は10重量%以下である。本発明の好まし
い態様によれば、尿素またはアルキル尿素を2〜10重
量%およびチオ尿素を1〜5重量%組み合わせて添加す
ることが更に好ましい。
よるインク組成物のpHは5.0〜11.0の範囲にお
かれることが好ましく、より好ましくは7.0〜9.5
である。インク組成物のpHが上記範囲にあることで、
プリンタの金属部分の腐食を抑え、かつ布帛へのダメー
ジを低減することが出来る。
イオン封鎖剤を含んでなることが好ましい。金属イオン
封鎖剤の添加により、安定したインク組成物の吐出が長
期間にわたり実現できる。また、封鎖剤の添加により、
布上で安定した濃度および色相を実現するインク組成物
が実現できる。金属イオン封鎖剤の例としては、エチレ
ンジアミンテトラ酢酸(EDTA)、EDTA塩、ヒド
ロキシエチルエチレンジアミントリ酢酸(EDTA−O
H)等が挙げられる。金属イオン封鎖剤の添加量は適宜
決定されてよいが、好ましくは0.001〜0.1重量
%程度であり、更に好適には0.005〜0.03重量
%である。
加えて、インク組成物の諸性能を改善するために添加剤
を加えることができる。そのような添加剤の例として
は、防腐剤が挙げられる。防腐剤の好ましい例として
は、プロキセルCRL、プロキセルBDN、プロキセル
GXL、プロキセルXL−2、プロキセルIB、プロキ
セルTNなどが挙げられる。
よるインク組成物は、防錆剤を含んでなることが好まし
い。この防錆剤の添加によって、記録ヘッドをはじめと
するプリンタ部材の腐食を防ぎ、長期の安定したインク
ジェット捺染が実現できる。防錆剤の好ましい例として
は、ベンゾトリアゾールが挙げられ、その好ましい添加
量は0.005〜0.05重量%程度である。
よるインク組成物は、粘度が20℃で8.0m・Pa・
s以下、好ましくは1.5〜6.0m・Pa・sの範囲
におかれることが、特にインク組成物の吐出安定性の観
点から好ましい。
発明によるインク組成物の表面張力は50mN/m以下
が好ましく、更に40〜25mN/mが好ましい。
て、プリンタに供給されることが好ましい。脱気された
インク組成物は記録ヘッドへの充填を容易にするばかり
でなく、インクの吐出安定性を確保し、クリーニング操
作により容易に吐出不良ノズルを回復させることが出来
る。これら効果は、ピエゾ振動子を用いたインクジェッ
ト記録ヘッドとの組み合わせにより、より顕著に得るこ
とができる。インク組成物の脱気方法は特に限定されな
いが、例えばインク組成物を減圧下に放置することによ
り行われる。さらにこのインク組成物を外気と実質的に
遮断可能な容器、例えばカートリッジ、アルミパック、
に注入し、その後密封する。これによりインク組成物を
プリンタ充填時まで、脱気状態で保持することが出来
る。好ましい脱気度は、15℃における窒素残存量が1
0ppm以下、さらに好ましくは5ppm以下である。
は、植物性繊維、動物性繊維、アミド系繊維から主にな
る布帛である。このような布帛の好ましい例としては、
羊毛、絹、ナイロン、さらにこれらの繊維を少なくとも
一つ含む混紡が挙げられる。本発明の好ましい態様によ
れば、本発明によるインク組成物は、絹または羊毛のよ
うな動物性タンパク質繊維、ポリアミド繊維、またはこ
れら繊維の少なくとも一つを含んでなる混紡繊維の捺染
に好ましく用いられる。
下のような前処理剤による処理に付されることが好まし
い。前処理剤は糊剤を含むものが好ましく、好ましくは
グアー、ローカストビーン等の天然ガム類、澱粉類、ア
ルギン酸ソーダ、ふのり等の海草類、ペクチン酸等の植
物皮類、メチル繊維素、エチル繊維素、ヒドロキシエチ
ルセルロース、カルボキシメチルセルロース等の繊維素
誘導体、焙焼澱粉、アルファ澱粉、カルボキシメチル澱
粉、カルボキシエチル澱粉、ヒドロキシエチル澱粉等の
加工澱粉、シラツガム系、ローストビーンガム系等の加
工天然ガム、アルギン誘導体又、ポリビニールアルコー
ル、ポリアクリル酸エステル等の合成糊、エマルジョン
等を含むものが挙げられる。特に、使用する酸性染料と
の染着性に乏しい糊剤が好適に用いられる。
される布帛の前処理剤には、ヒドロトロピー剤が添加さ
れることが好ましい。ヒドロトロピー剤としては、尿
素、ジメチル尿素、チオ尿素、モノメチルチオ尿素、ジ
メチルチオ尿素等のアルキル尿素が挙げられる。ヒドロ
トロピー剤の添加により、印捺濃度を向上できるとの利
点が得られる。また、尿素、アルキル尿素、およびチオ
尿素とを組み合わせて添加することにより、その添加量
を減らすことができる。ヒドロトロピー剤の添加によっ
て、前処理剤の安定性の向上が図れ、さらにパッディン
グされた布帛におけるクラックの発生を有効に防止する
ことが出来る。ヒドロトロピー剤としてチオ尿素の利用
が、均染性向上の観点から特に好ましい。また、インク
組成物としてヒドロトロピー剤が添加されたものを用い
ることにより、前処理剤へのヒドロトロピー剤の添加す
る量を減らすことができ、場合によっては添加しないこ
とを可能にする。環境に影響を与える尿素の添加量を減
らすことが出来ることは好ましいことであると言える。
前処理剤へのヒドロトロピー剤の添加量は適宜決定され
てよいが、15重量%以下が好ましく、より好ましくは
10重量%以下である。
理剤はpH調整剤を含んでなることが好ましい。pH調
整剤の好ましい例としては、酸アンモニウム塩、例えば
硫酸アンモニウム、酒石酸アンモニウム、または第二リ
ン酸ソーダが挙げられる。これらのpH調整剤を添加す
ることで、色相の安定化と染着性とを向上させることが
出来るとの利点が得られる。これらの添加量は染料種等
を考慮して適宜決定されてよいが、0.2〜5重量%程
度が好ましく、より好ましくは0.5〜3重量%程度で
ある。
されてよく、例えばパディング方法により行われてよ
く、その際のマングル圧、スピード、乾燥時間等は適宜
決定されてよい。パティングの絞り率は40〜90%程
度が好ましく、より好ましくは60〜80%程度であ
る。絞り率をあげれば、一般に定着濃度の向上が図られ
る。
は、後記するインクジェット記録装置を用いて行われ
る。本発明の好ましい様態によれば、インク吐出密度が
120ドット/インチ以上が好ましく、さらにべた印刷
においてインク付着量が5g/m2以上であることが、
印捺画像における粒状感が少なく高濃度画像を実現でき
ることから好ましい。
しくは後処理に付され、酸性染料の繊維への定着を促進
させ、その後定着しなかった着色剤、その他のインク成
分、前処理剤を十分除去することが好ましい。本発明の
好ましい態様によれば、後処理はいくつかの工程に別れ
る。まず、インク組成物を布帛に付着させた後、この布
帛を常温〜150℃に0.5〜30分放置し、インク組
成物を予備乾燥することが好ましい。この予備乾燥によ
り印捺濃度を向上させ、かつ滲みを有効に防止出来る。
なお、この予備乾燥とはインク組成物が布帛中に浸透す
ることも含む。
乾燥を連続工程で加熱乾燥することも可能である。布帛
をロール状にしてインクジェット印捺機に供給し、印捺
し、その後印捺布を巻き取る以前に乾燥工程を通す。乾
燥機は印捺機に直結してもよく、分離したものであって
もよい。乾燥機における乾燥は150℃以下で0.5〜
30分行われることが好ましい。また、好ましい乾燥方
法としては、空気対流方式、加熱ロール直付け方式、照
射方式等が挙げられる。
に付されることが好ましい。その条件は布帛の種類など
を勘案して決定されてよいが、湿度50〜100%(よ
り好ましくは湿度80〜100%)および温度90〜1
20℃(好ましくは95〜105℃)の環境に、3〜1
20分(好ましくは5〜40分)置かれることが好まし
い。更にその後、界面活性剤(好ましくはノニオン系界
面活性剤)を含む温水により洗浄することが好ましい。
このような後処理が行われた印捺布は発色、堅牢性に優
れ、インク滲みが少なくなる。
程のうち定着工程は、布帛の種類によってその条件、特
に、その時間、を変化させることが好ましい。例えば、
布帛が羊毛である場合、時間は20〜120分が好まし
く、より好ましくは30〜90分程度である。また、布
帛が絹である場合、時間は5〜40分が好ましく、より
好ましくは15〜30分程度である。さらに、布帛がナ
イロンである場合、5〜90分程度が好ましく、より好
ましくは10〜60分程度である。
によって捺染される。インクジェット記録装置として
は、圧電体素子の機械的体積変化によりインク滴を形成
し、吐出させるいわゆるピエゾヘッド型インクジェット
記録装置、インク組成物に熱エネルギーを加え、それに
よる体積膨張を利用してインク滴を形成し、吐出させる
いわゆるバブルジェット(登録商標)型またはサーマル
ジェット型インクジェット記録装置のいずれであっても
よい。
用いたインクジェット記録方法に極めて有利に用いられ
る。ピエゾ型のインクジェット記録ヘッドは耐久性にき
わめて優れており、捺染のような長時間、安定的な吐出
が求められる分野には特に好ましい。本発明によるイン
ク組成物は、ピエゾ型のインクジェット記録ヘッドに極
めて適合するものであり、広範囲の温度領域において長
時間、安定した連続吐出を可能にする。このことは膨大
な吐出を要求される長尺物の印捺に極めて好適であり、
本発明により得られる最も大きな利点である。
よるインク組成物は、ノズルプレート表層部分に撥イン
ク処理が施されてなるインクジェット記録ヘッドの利用
が好ましい。本発明によるインク組成物と撥インク処理
が施されたインクジェット記録ヘッドとの組み合わせに
より、インクの飛行曲がりが発生し難く、布帛上に良好
な画像が印捺される。本発明の好ましい態様によれば、
撥インク処理はノズル孔(すなわちインク吐出口)内面
にも施されてなることが好ましい。ノズル孔内面にも撥
インク処理が施されることで、インク組成物のメニスカ
ス位置が安定し、吐出安定性を更に向上させることが出
来る。また、撥インク処理により、ノズルプレート表面
にインク組成物が付着し難くなり、ノズル表面の撥イン
ク性がさらに長時間維持できるとの利点が得られる。
クジェット記録ヘッドのノズルプレートの材料は特に限
定されないが、金属、セラミックス、シリコン、硝子、
プラスチック等で形成されることが好ましく、より好ま
しくはチタン、クロム、鉄、コバルト、ニッケル、銅、
亜鉛、錫、金等の単一材若しくはニッケル−リン合金、
錫−銅−リン合金、銅−亜鉛合金、ステンレス鋼等の合
金、ポリカーボネート、ポリサルフォン、アクリルニト
リル−ブタジエン−スチレン共重合体、ポリエチレンテ
レフタレート、ポリサルフォンおよび各種の感光性樹脂
で形成されている事が好ましい。
法は特に限定されないが、好ましくは共析メッキにより
行われることが好ましい。共析メッキは、例えば、プレ
ート部材を金属イオンと電荷により分散させた撥水性高
分子樹脂粒子と含む液中に浸漬し、攪拌しながらプレー
ト表面に撥インク性の層を形成することにより行われ
る。撥水性高分子樹脂材料としては、ポリテトラフルオ
ロエチレン、ポリパーフルオロアルコキシブタジエン、
ポリフルオロビニリデン、ポリフルオロビニル、ポリジ
パーフルオロアルキルフマレート等の樹脂を単独にまた
は混合して用いることができる。また金属イオンとして
は、ニッケル、銅、銀、錫、亜鉛等を用いることが出来
るが、ニッケル、ニッケル−コバルト合金、ニッケル−
ホウ素合金等の表面硬度が大きく対摩耗性に優れる材料
の利用が好ましい。
可能なインクジェット記録ヘッドの具体例としては、本
明細書の開示の一部として引用する特開平4−3396
56号公報または特開平4−339662号公報に記載
のヘッドが挙げられる。具体的には、図1に示されるよ
うな、インク吐出口を有するノズルプレートの外表面
に、電解法により形成されたフッ素系高分子共析メッキ
の撥インク層をもつことを特徴とするインクジェット記
録ヘッドである。図1はこのインクジェット記録ヘッド
の断面模式図であり、インク流路形成部材11と、イン
ク流路12、インク吐出口14を有する面を形成する部
材13と、この部材13の表面に形成されたフッ素系高
分子共析メッキ層からなる撥インク性の表面処理層15
と、ピエゾ素子16と、このピエゾ素子を駆動する駆動
ライン17とから少なくともなる。表面処理層15によ
り、安定したインク組成物の吐出を可能にする。
可能なインクジェット記録ヘッドの別の具体例として
は、本明細書の開示の一部として引用する特開平5−1
16327号公報に記載のヘッドが挙げられる。具体的
には、図2に示されるようなノズルプレートを有する記
録ヘッドであって、ノズルプレートの表面と、この表面
に続くノズル孔の内面と、ノズルプレートの裏面に続く
ノズル孔の周囲部分に、撥インク性の皮膜を均一に形成
したことを特徴とする記録ヘッドである。図2は、ノズ
ルプレートのインク吐出口の近傍を表した図であり、こ
のノズルプレートは図1の部材13に対応するものであ
り、他の構成は図1と同様であってよい。この記録ヘッ
ドにあっては、撥インク性の表面処理層15と同様の共
析メッキ層がインク吐出口14の内面15aから裏面1
5bにかけて形成されてなる。このような構成とするこ
とで、例えばインク室内の圧力変動等によって図中にM
で示されるインク組成物のメニスカスが大きく振動し、
インク室側に大きく後退したとしても、メニスカスはそ
のまま安定した球面を保持して、インク滴の曲りやドッ
ト抜け等を生じさせることなく高い周波数での記録書込
みを可能にする。
可能なインクジェット記録ヘッドの別の具体例として
は、本明細書の開示の一部として引用する特開平6−1
22210号公報に記載のヘッドが挙げられる。具体的
には、図3に示されるように、印字ヘッド31にはノズ
ル面32に同一色のインク組成物を吐出するノズルを垂
直方向に配列した各ノズル群33−Y、33−M、33
−C、および33−BKが印字走査方向に垂直方向に配
列されてなる。ノズル面32上において、各ノズル群間
の領域34aと各ノズル群内の領域34bの一方に撥イ
ンク処理、例えばインク組成物の接触角が80°以上と
なる撥インク処理を施し、他方に親水処理、例えばイン
ク組成物の接触角が30°以下となる親水処理を施す。
各ノズル群間の領域34aを親水処理し、各ノズル群内
の領域34bを撥インク処理することで、インク組成物
はノズル周縁部において弾かれノズル内に引き込まれ、
ノズル周縁部でのインク組成物の不均一な濡れは発生せ
ず、これによりインク組成物の安定した吐出が確保でき
る。また、ノズル内に引き込まれないインク組成物は親
水処理が施された各ノズル群間で保持され、隣合う各イ
ンク同士の混色を防ぐことができる。また、上記と逆
に、各ノズル群間の領域34aを撥インク処理し、各ノ
ズル群内の領域34bを親水処理することで、インク組
成物はノズル周縁部において広がり、ノズル近傍でのイ
ンクの均一な濡れにより安定した吐出が確保できる。ま
た、各ノズル群間にまで濡れ広がったインク組成物は各
ノズル群間の撥インク処理領域34bに弾かれ、隣合う
インクの混色を防ぐことができる。
瓶中へ40℃の水52gを入れ、マグネチックスターラ
ーで攪拌しながら、サーフィノール465の10重量%
水溶液を5g、防腐剤プロキセルXL10重量%水溶液
を2.5g、およびキレート剤EPDAの1重量%水溶
液0.5g添加した。さらにリポニックEG−1を10
g、アシッドイエロー49を7g添加し、加熱しながら
マグネチックスターラーで染料が溶解するまで攪拌し
た。さらにジエチレングリコール10g、グリセリン8
グラム及びジエチレングリコールモノ−n−ブチルエー
テル5gを添加した。添加後マグネチックスターラーで
10分間撹拌してインクとした。
にして調製した。
4時間かけて15g添加した。更に撹拌しながら尿素
1.0g、チオ尿素0.5グラム添加した。一日放置
し、ままこがないことを確認して、25%酒石酸アンモ
ニウム5% o.w.pを加え更に1時間攪拌して前処
理剤1を作成した。
メチルチオ尿素に変えた以外は上記と同様にして得たも
のを前処理剤2とした。パディング 前処理剤のパディングは、マチス社製HVF350を用
いて常温で行った。具体的には、予め210×315ミ
リに切った絹を、圧力2bar、スピード3メートル/
分、絞り率80%の条件下でパディングした。
ーエプソン株式会社製)に上記インクを充填し、前記記
載の前処理剤上に印捺した。インクジェット記録用ヘッ
ドとして、そのノズルプレート上およびノズル孔の一部
をニッケル−テフロン(登録商標)共析メッキで撥イン
ク処理したのもを用いた。
の条件は、温度102℃、湿度98%以上の環境下で3
0分間スチーミング処理した。その後洗浄を行った。ま
ず第一洗浄として印捺布をノニオン系活性剤(1.5g
/l)と炭酸ナトリウム(1g/l)の常温水溶液に浸
漬した。浸漬時間は時折攪拌しながら10分間であっ
た。また浴比は1/50とした。印捺布取り出しを軽く
絞り第二洗浄に入った。予備洗浄済布をノニオン系活性
剤(1.5g/l)と炭酸ナトリウム(1g/l)の5
0℃水溶液に浸漬した。浸漬時間は時折攪拌しながら1
5分間とした。また浴比は1/50とした。さらに十分
に水洗した布を自然乾燥させ、アイロンを掛けた。
染を行った。得られた捺染布の印刷部分のOD値を測定
した。結果は以下に示される通りであった。
を行い、捺染布を得た。また、インク組成物を調製後5
0℃の温度下に1週間放置し、その後上記評価試験1に
従い捺染を行い、捺染布を得た。放置前と放置後の捺染
布の印刷部分のOD値を測定した。その結果は、以下の
表に示される通りであった。なお、前処理剤として上記
前処理剤2を全てにおいて用いた。
の試験を行った。その結果は、以下の表に示されるとお
りであった。
し、印刷を行った。記録ヘッドの全てのノズルからイン
ク滴が吐出されていること、飛行曲がりが無い事を確認
した。このプリンタを40℃下で7日間放置したのち印
刷を行った。その結果、プリンタに装備されているクリ
ーニング操作無しで全ノズルが吐出した。また、飛行曲
がりもなかった。
ドを装着したインクジェットプリンタMJ930Cにイ
ンク1〜4を充填し、印刷を行った。記録ヘッドの全て
のノズルからインク滴が吐出されていること、飛行曲が
りが無い事を確認した。このプリンタを40℃下で7日
間放置した後に印刷した。その結果、クリーニング無し
で全ノズルが吐出したが、約4%の飛行曲がりがあっ
た。前処理剤1で処理した布帛に印捺後所定の定着、洗
いを行い印捺品位を確認した。その結果、飛行曲がりは
目視により観察されず、高品位の印捺画像が確保され
た。また、飛行曲がりは、記録ヘッドを一回のクリーニ
ング操作することにより解消した。その後、A4紙10
0枚の印刷を行ったが、なんらの支障も観察されなかっ
た。
度0℃、20℃、および40℃において、それぞれA4
記録紙20,000枚に印刷を行った。いずれの温度に
おいても全ノズル吐出した。また飛行曲がりも生じなか
った。
しないノズルプレートを有する記録ヘッドを装着したイ
ンクジェットプリンタMJ930Cに充填し、環境温度
0℃、20℃、および40℃において、それぞれA4記
録紙20,000枚に印刷を行った。いずれの温度にお
いても全ノズル吐出した。40℃試験で約3,000枚
吐出後に数ノズルにおいて飛行曲がりが観察された。ま
た、この記録ヘッドを用いて、前記前処理布に印捺し、
定着させたところ、飛行曲がりは観察されなかった。ス
チーミング時の若干のインク滲みが飛行曲がりによる画
像劣化を無視できるものとしたものと考えられる。
EM900C(エプソン株式会社製)に充填し、環境温
度0℃、20℃、40℃で各3台づつそれぞれA4記録
紙20,000枚の印刷を行った。その結果、印刷は正
常に行われ、何ら異常は認められなかった。
タを40℃中へ、20℃で吐出したプリンタを50℃中
へ、40℃で吐出したプリンタを60℃中に2週間放置
した。放置後再度印刷を行った。その際、全ノズルがが
正常吐出するまでのクリーニング回数(CL)を調べ
た。その結果は、以下に示される通りであった。
なインクジェット記録ヘッドを示す図であり、この記録
ヘッドはインク流路形成部材11と、インク流路12、
インク吐出口14を有する面を形成する部材13と、こ
の部材13の表面に形成されたフッ素系高分子共析メッ
キ層からなる撥インク性の表面処理層15と、ピエゾ素
子16と、このピエゾ素子を駆動する駆動ライン17と
から構成される。
な別のインクジェット記録ヘッドのプレートの例を示す
図であり、撥インク性の表面処理層15と同様の共析メ
ッキ層がインク吐出口14の内面15aから裏面15b
にかけて形成されてなる。
なインクジェット記録ヘッドの別の例を示す図であり、
各ノズル群間の領域34aと各ノズル群内の領域34b
の一方に撥インク処理を施し、他方に親水処理が施され
てなる。
Claims (21)
- 【請求項1】酸性染料と、界面活性剤と、水と、そして
下記式(I)で表される化合物の少なくとも一種とを少
なくとも含んでなり、その粘度が8.0m・Pa・s
(20℃)以下である、インクジェット捺染用インク組
成物: 【化1】 (式中、 EP1、EP2、およびEP3は、それぞれ独立してエ
チレンオキシ基またはプロピレンオキシ基を表し、 l、m、およびnは独立して0または1以上の自然数を
表すが、l、m、およびnの少なくとも一つは1以上で
あり、かつインク組成物中に含まれる式(I)の化合物
全体の平均値としてのl+m+nが1以上30以下であ
る)。 - 【請求項2】染料に由来する不純物としての塩が1重量
%以下である請求項1記載のインクジェット捺染用イン
ク組成物。 - 【請求項3】表面張力が50mN/m以下である、請求
項1または2に記載のインクジェット捺染用インク組成
物。 - 【請求項4】沸点が150℃以上の多価アルコールおよ
び/またはアルキレングリコールアルキルエーテルを含
んでなる、請求項1〜3のいずれか一項に記載のインク
ジェット捺染用インク組成物。 - 【請求項5】尿素、チオ尿素、アルキル置換尿素、およ
びアルキルチオ尿素からなる群から選択される一以上を
含んでなる、請求項1〜4のいずれか一項に記載のイン
クジェット捺染用インク組成物。 - 【請求項6】前記界面活性剤がアセチレングリコール誘
導体である、請求項1〜5のいずれか一項に記載のイン
クジェット捺染用インク組成物。 - 【請求項7】金属封鎖剤をさらに含んでなる、請求項1
〜6のいずれか一項に記載のインクジェット捺染用イン
ク組成物 - 【請求項8】防錆剤としてベンゾトリアゾールをさらに
含んでなる、請求項1〜7のいずれか一項に記載のイン
クジェット捺染用インク組成物。 - 【請求項9】インク組成物のインク滴を吐出し、該イン
ク滴を布帛に付着させることを含んでなるインクジェッ
ト捺染方法であって、 前記インク組成物として請求項1〜8のいずれか一項に
記載のインク組成物を用い、 インク滴の吐出をピエゾ振動子を用いたインクジェット
記録ヘッドにより行う、インクジェット捺染方法。 - 【請求項10】前記インク組成物が、沸点が150℃以
上のアルキレングリコールアルキルエーテルを含んでな
るものである、請求項9に記載のインクジェット捺染方
法。 - 【請求項11】前記インクジェット記録ヘッドのノズル
プレート表面に、撥インク性層が設けられてなる、請求
項9または10に記載の方法。 - 【請求項12】撥インク性層がさらにノズル孔内面にも
設けられてなる、請求項11に記載の方法。 - 【請求項13】撥インク性層が共析メッキにより形成さ
れたものである、請求項12に記載の方法。 - 【請求項14】前記布帛が、糊剤と、pH調整剤とを含
んでなる前処理剤をあらかじめ塗工されてなるものであ
る、請求項9〜13のいずれか一項に記載のインクジェ
ット捺染方法。 - 【請求項15】前記布帛が、動物性タンパク質繊維、ポ
リアミド繊維、またはこれら繊維の少なくとも一つを含
んでなる混紡繊維である、請求項14に記載のインクジ
ェット捺染方法。 - 【請求項16】前記動物性タンパク質繊維が絹または羊
毛である、請求項15に記載のインクジェット捺染方
法。 - 【請求項17】前記インク組成物および/または前記前
処理剤中に含まれるヒドロトロピー剤として、尿素およ
びジシアンジアミドをともに含んでなる、請求項9〜1
6のいずれか一項に記載の方法。 - 【請求項18】インク組成物を布帛に付着させた後、該
布帛を湿度50〜100%および温度90〜110℃の
環境に、4〜25分置く定着処理に付し、さらにアニオ
ン系界面活性剤またはノニオン系界面活性剤を少なくと
も含む温水により洗浄する工程を行う、請求項9〜17
のいずれか一項に記載の方法。 - 【請求項19】インクの吐出密度が120ドット/イン
チ以上であり、かつべた印刷でインク吐出量が5g/m
2以上である、請求項9〜18のいずれか一項に記載の
インクジェット捺染方法。 - 【請求項20】布帛の前処理剤として少なくともpH調
整のための酸が用いられる、請求項9〜19のいずれか
一項に記載のインクジェット捺染方法。 - 【請求項21】請求項9〜20のいずれか一項に記載の
インクジェット捺染方法によって捺染が行われた、布
帛。
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