JP2003080695A - セラミック物品上へディジタル印刷する方法 - Google Patents

セラミック物品上へディジタル印刷する方法

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 セラミック物品上へディジタル印刷する方法
を提供する。 【解決手段】 本発明は、様々な物品、特にセラミック
物品上にディジタル印刷する方法であり、第一に被覆表
面を作るために液体つや出し材料を物品に適用する。液
体つや出し材料が、発色物質を受容し且つそれを液体つ
や出し材料に付着させる下刷り剤を含むか、又は下刷り
剤が、発色物質が噴射される前に物品上に噴射されても
よい。その後、発色物質含有液体がセラミック物品上に
噴射され、物品は焼成される。さらに又、多量の金属イ
オンを有するインクジェット可能な組成物を提供する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、つや出し加工され
たセラミック物品を含む、つや出し加工された物品上に
ディジタル印刷するための方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、コンピュータプリンタの技術は、
様々な種類の媒体へ極めて高解像度の画像を転写し得る
ところまで発展した。インクジェット印刷は、ディジタ
ル信号に応答して媒体表面上に液体インクの小滴を配置
することを含む、独特な印刷方式の１つである。典型的
には、印刷デバイスと表面との間で物理的に接触するこ
となく、その表面上へ液体インクを配置させるか又は噴
射させる。インクジェット印刷の一般的な範囲内におい
て、インクジェットインクを印刷表面上へ堆積させる具
体的な方法は、システム毎に異なり、それらには連続方
式のインク堆積とドロップオンデマンド方式によるイン
ク堆積が包含され得る。
【０００３】連続方式の印刷システムに関しては、使用
されるインクは、典型的に、メチルエチルケトン及びエ
タノールなどの溶媒ベースである。本質的に、連続方式
の印刷システムは、インク滴の流れがプリンタノズルに
よって噴出され且つ方向づけされるように機能する。イ
ンク滴は、ノズルに近接する静電帯電器の支援で付加的
に方向づけされる。もし、インクが所望される印刷表面
上で使用されない場合、そのインクは後の使用のために
リサイクルされる。ドロップオンデマンド方式の印刷シ
ステムに関しては、インクジェットインクは、典型的
に、水とグリコールなどの水溶性溶媒との混合物であ
る。本質的に、これらのシステムでは、放出する全ての
インク滴が印刷画像を形成するのに使用されるように、
熱で生成された蒸気泡によるか（サーマルインクジェッ
トの場合）、又は圧力波によって（圧電式インクジェッ
トの場合）インク滴がノズルから発射される。
【０００４】インクジェット印刷が、様々な媒体表面上
に画像を記録するポピュラーな方法となった理由は幾つ
かある。それら理由のいくつかには、低いプリンタ騒
音、高速記録能力及びマルチカラー記録が含まれる。さ
らに、これらの利点が、消費者にとって比較的低価格で
得られることである。しかしながら、インクジェット印
刷において大きな改善がなされたとはいえ、この改善に
伴って、この分野における消費者の要求、例えば、より
高速度、より高解像度、フルカラーの画像形成、増大さ
れた安定性、新しい用途等、が高まっている。
【０００５】セラミックの分野においてインクジェット
技術を利用するという概念は、新しい概念ではない。例
えば、多層印刷工程におけるセラミック成分を形成する
ためのセラミック「インク」が開示されている。具体的
には、ジルコニア含有インク、又はセラミックパウダー
含有インクは、2.5ｍｍ厚のバーを形成するよう都合良
く印刷される。Song等による、Formulation and Multil
ayer Jet Printing ofCeramic Inks、J. Am. Ceram. So
c. 82[12]3374-80(1990年)を参照されたい。さらに、空
洞とオーバーハングを有する３Ｄのセラミック構造を構
築するのに、改良されたドロップオンデマンドインクジ
ェットプリンタが使用されている。これらの構造を作る
のに使用されるインクは、ジルコニアと炭素の懸濁液を
含む。Mott等の、Microengineering of Ceramics by Di
rect Ink-Jet Printing、J. Am. Ceram. Soc. 82[7]165
3-8(1999年)を参照されたい。その他の文献では、連続
方式のインクジェットプリンタが、多数のオーバープリ
ントによる、セラミックのダイレクトフリーフォーミン
グに有効であることが示されている。Blazdell等の、Ap
plication of a Continuous Ink Jet Printer to Solid
Freeforming ofCeramics、J. Mater. Proc. Tech. 94-
102(1999年)を参照されたい。組成物中に分散された粒
径と同程度のステップ高さを有するセラミック層を形成
するために、薄い、一次元のジルコニア−アルミナで、
且つ機能的に分級された材料がインクジェット技術によ
り印刷されている。このように、インクジェット印刷技
術によって、微粒子の精密な分布を形成することができ
る。Mott等の、Zirconia/alumina Functionally Graded
Material Made By Ceramic Ink Jet Printing、Mater.
Sci. Eng. A271 341-352(1999年)を参照。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】インクジェット印刷技
術は、セラミックの技術分野、特に、セラミック層の構
築、においてこれまで利用されてきたが、ドロップオン
デマンドシステムを含むインクジェットインク堆積技術
を用いて、セラミック及びその他のつや出し加工された
物品を着色する方法を提供することは、より有用であろ
う。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、物品、特にセ
ラミック物品上にディジタル印刷するための方法に関す
る。一つの方法において、印刷は、液体つや出し材料を
物品に適用し、その物品上に被覆表面を作り、その被覆
表面上に発色物質含有の液体を噴射し、そしてその物品
を焼成することにより実施することができる。任意に、
下刷り剤を液体つや出し材料に適用することも可能であ
る。二つの実行可能な方法として、下刷り剤を既に含ん
だ（あるいは、下刷り剤と混合された）液体つや出し材
料を提供すること、及び／又は、下刷り剤含有の液体プ
ライマーを被覆表面上へ噴射することが包含される。何
れの方法によっても、液体プライマーは、発色物質含有
の液体と接触し、所望の効果をもたらすことができる。
つや出し加工された物品はどれもその上に印刷できる
が、その物品がセラミック物品であることが好ましい。
【０００８】また、物品上にディジタル印刷する方法も
開示され、この方法では、物品へ画像を適用するのに転
写媒体（紙、プラスチック、布等）が使用される。この
実施態様の操作ステップには、被覆表面を作るために液
体つや出し材料を物品に適用すること、転写媒体上に発
色物質含有の液体を噴射すること、その転写媒体を被覆
表面に付着させること、そして転写媒体が付着された物
品を焼成すること、が包含される。他の実施態様では、
転写媒体が物品に付着された後に、つや出しコーティン
グを転写媒体上へ適用してもよい。
【０００９】さらにまた、セラミック又はその他のつや
出し加工された物品上へ印刷するための水性のインクジ
ェット可能な組成物も開示され、その組成物は、発色物
質由来の遷移金属イオンが約0.6重量％〜50重量％、そ
の組成物中に存在するという条件の有効量の発色物質
と、有効量の湿潤剤とを含む。
【００１０】
【発明の実施の形態】本発明を開示及び詳述する前に理
解されるべきは、本発明は、ここに開示された特定の処
理ステップ並びに材料に限定されるものではないという
ことである。何故なら、そのような処理ステップ並びに
材料は、ある程度変更することができるからである。ま
た、理解されるべきは、ここで使用される用語は、特定
の実施態様を専ら詳述するだけの目的で使用されるとい
うことである。特許請求の範囲及びそれらに相当するも
のによってのみ本発明の範囲が限定されることから、そ
れら用語は限定することを意図したものではない。
【００１１】以下に本発明において使用される用語を定
義するが、留意されるべきは、本明細書及び特許請求の
範囲において使用される時、用語が単数で表現されてい
ても、その内容が別途明確に指示されない限り、複数の
場合も包含するということである。
【００１２】「物品」は、その上に印刷でき且つ本発明
による焼成に伴う熱に耐え得る任意の物質を含むものと
する。物品はセラミックからなることが好ましいが、そ
の他の物品、例えば、金属も本発明の範囲内である。
【００１３】「セラミック」は、粘土、又は粘土状の材
料から作られ且つ熱によって永久的に硬化されるか、融
解されるか、又はガラス化される任意の物質を含むもの
とする。例えば、磁器は、硬質で且つ磁器化された半透
明な物品となるよう焼成され得るセラミックであること
から、本発明の定義内に適合するであろう。
【００１４】「発色物質」は、本発明の目的として、焼
成された後の物品にカラーを付与する任意の物質を意味
するものとする。発色物質の中には、焼成の前に有効な
カラーを示さないものもある。その他の発色物質は、焼
成の前にある程度のカラーを付与する。しかしながら、
本発明に関してここで記載される全ての発色物質は、焼
成後に物品にカラーをもたらし、そのカラーは焼成前に
存在したいずれのカラーと比べても異なる色相でさえあ
ることがある。発色物質として使用できる典型的な化合
物は、多価金属の塩を包含する。その塩の金属イオン
が、焼成後に物品に典型的にカラーを付与する。好まし
い金属イオンには、遷移金属、並びにランタニド系列及
びアクチニド系列由来の金属イオンが含まれる。例え
ば、コバルト、鉄、クロム、銅、マンガン、ニッケル、
ウラン、鉛、金、モリブデン、銀、スズ、バナジウム、
セリウム及びネオジムのイオンを使用することができ
る。発色物質がセラミックの分野で知られるその他の多
価金属の塩を包含し得るため、これらに限定されるもの
ではない。Charles McKeeによる、Ceramics Handbook,
aGuide to Glaze Calculation, Materials and Process
es（米国カリフォルニア州ベルモント、Star Publishin
g Company、1984年）を参照のこと。
【００１５】「つや出し材料」又は「つや出しベース」
は、加熱、又は焼成される際、冷却されると硬化、溶
融、又はガラス化する、物品を被覆するのに使用される
任意の材料を含むものとする。つや出し材料は、発色物
質の存在が包含される場合と、除外される場合とがあ
る。
【００１６】「下刷り剤」、又は「定着剤」は、液体つ
や出し材料又は物品そのものにおいて、又はそれに近接
して、不溶性沈殿物を形成するよう発色物質化合物と相
互作用するか、あるいは、そうでなければ発色物質の溶
解度及び／又は移動度を変える任意の化学物質を含む。
下刷り剤を（典型的には、プライマー液体内に、又はつ
や出し材料と混合されて）使用することは必要ではない
が、下刷り剤は、しばしば、つや出し表面において、又
はその近くで発色物質を不動化するため、発色物質のカ
ラーを増強する。適当な下刷り剤は、水性媒体中のある
塩の有効量を有する化合物を含むことができ、その塩
は、そのアニオンが発色物質の多価金属と不溶性沈殿物
を形成する。例えば、炭酸塩（例えば、炭酸ナトリウ
ム、炭酸カリウム等）、リン酸塩、硫酸塩及びケイ酸塩
は、優れた下刷り剤となり得る。下刷り剤の使用は、ま
た、印刷画像が画像の劣化、例えば、乳白化、ラニン
グ、フェザリング、スミア等、をほとんど経験すること
がないよう、画像を定着させることもできる。
【００１７】「転写媒体」は、その上に印刷でき、且つ
印刷された画像をセラミック物品に転写することができ
るように、セラミック物品に付着させるか又はその近く
に配置させることができるような、天然又は合成の任意
の材料を含むことができる。適当な転写媒体の例には、
紙、プラスチック、織物及び布が包含される。
【００１８】「遷移金属」は、周期表のIIIA族からIB族
までの金属全てを含み、具体的にはランタニド系列及び
アクチニド系列由来の金属イオンを含むものとする。
【００１９】「プライマー」は、下刷り剤を含む任意の
液体を包含することができる。この液体はつや出し剤で
あってよいが、好ましくは、インクジェットプリンタか
ら容易に噴射できる低粘性液である。
【００２０】セラミック及びその他の物品上へ発色物質
を噴射することは、このような種類の基体を着色する有
効な手段を提供することができる。この技術に関する１
つの重要な用途は、視覚芸術、例えば、陶器又はカスタ
ムタイルの着色の分野で見出すことができる。その他の
用途は、その上に様々な標識用、例えば街路標識や道路
標識等、の印刷物を有するセラミックの使用が包含され
得る。
【００２１】セラミック（又はその他の物品）着色用の
液体つや出し材料は、典型的に幾つかの成分を含む。そ
れらの成分の１つが前述の発色物質である。代表的なセ
ラミックつや出し液に見られる発色物質は、１つ又はよ
り多くの多価金属、例えば、コバルト、鉄、クロム、
銅、マンガン、ニッケル、ウラン、鉛、金、モリブデ
ン、銀、スズ、バナジウム、セリウム及びネオジム等の
遷移金属、の塩を含み得る。
【００２２】発色物質は、つや出し加工された物品にカ
ラーをもたらすことができるため、つや出し工程にとっ
て重要である。これらの発色物質は、液体つや出し材料
に典型的に見られるその他の成分の幾つかと同様、周知
であり、且つ公開された相当な数のつや出し剤処方のう
ちの１つ又はより多くから確認することができる。Char
les McKeeの、Ceramics Handbook（米国カリフォルニア
州ベルモント、Star Publishing Company、1984年）、G
reg Dalyの、Glazes and Glazing Techniques（オース
トラリア、Kangaroo Press、1995年）等を参照のこと。
【００２３】普通、つや出し材料の成分は、全体に混合
され、水中で分散又は溶解され、その後、噴霧、浸漬、
又はブラッシングによってセラミックに適用される。そ
の後、そのセラミックを、オーブン又は焼成炉の中で、
使用された特定のつや出し材料に依存して、571℃（石
英の反転温度）〜1400℃で加熱する。「焼成」として知
られている、この工程は、液体つや出し材料が融解する
まで数時間行ってもよい。
【００２４】しかしながら、本発明より以前では、セラ
ミックつや出し物に対してカラーを与えるために、液体
つや出し材料のその他の成分と別に、発色物質がインク
ジェットペンからディジタル的に噴射されることはなか
った。そこで、本発明によれば、液体つや出し材料に典
型的に見られる発色物質を、つや出し材料の残りの成分
とは別に、セラミック物品上へ堆積させることが可能な
ように、インクジェットが可能となるように作ることが
できる。これは、良好なインクジェットペンの信頼性を
より容易に達成し得るという理由から、液体つや出し材
料を全部噴射するよりもずっと有益である。通常のつや
出し材料は高い固体含量と高粘性を有しており、これは
噴射による適用を困難なものにする。従って、つや出し
材料の幾つかについてバルク適用法を使用して発色物質
を噴射することにより、より効率的で経済効率の良いカ
ラーを適用する方法を実現することができる。これは、
一つには、多くの場合、発色物質が、最も高価なつや出
し剤成分であるからである。換言すれば、典型的な方
法、例えば、浸漬、ブラッシング及び噴霧方法におい
て、より粘度が高く且つより溶解度の低いつや出し成分
を用いてセラミック（又は他の）物品を被覆することに
よって、より粘度の高い液体つや出し材料の成分を噴射
する必要なく、発色物質の噴射によるディジタル印刷を
利用することができるのである。
【００２５】従って、本発明は、セラミック物品などの
物品上にディジタル印刷するための方法に関する。一つ
の好ましい方法は、物品に液体つや出し材料を適用し、
その物品上に被覆表面を作ること、その被覆表面上に発
色物質含有液体を噴射すること、及びその物品を焼成す
ることを包含する。任意に、二つの好ましい方法のうち
の一つにおいて、液体つや出し材料に下刷り剤を適用し
てもよい。第一に、液体つや出し材料が、下刷り剤を含
むか又はそれと混合され得る。第二に、下刷り剤含有の
液体プライマーが被覆表面上に噴射され得る。何れの場
合も、液体プライマーは、焼成以前に、又は焼成中に、
発色物質含有液体と接触し得る。必要ではないが、発色
物質含有液体を適用する前に、液体つや出し材料を十分
乾燥させることも又好ましい。これは、もし、液体つや
出し材料がプライマーの形で噴射される場合、下刷り剤
についても同じことが言える。つや出し加工された物品
はどれもその上に印刷できるが、その物品はセラミック
物品であることが好ましい。
【００２６】別の実施態様において、物品上にディジタ
ル印刷する方法も開示され、この方法は、液体つや出し
材料を物品に適用し、被覆表面を作ること、転写媒体上
に発色物質含有の液体を噴射すること、その転写媒体を
被覆表面に付着させること、そしてその物品を焼成する
ことを含む。一つの実施態様では、転写媒体を物品に付
着させた後に、つや出し剤の被覆を転写媒体上へ適用す
ることができる。
【００２７】上記方法の何れにおいて、又は本発明の範
囲内のその他の類似の方法において、もし下刷り剤又は
定着剤が使用される場合に、その際、下刷り剤は、水性
媒体中に有効量の適当な塩を含んでいてもよい。可能な
下刷り剤としては、それらのイオンが発色物質の多価金
属と不溶性の沈殿物を生成する塩を使用することがで
き、そのような塩には、例えば、炭酸塩、リン酸塩、硫
酸塩及びケイ酸塩が包含される。噴射によって適用する
場合、水に対して約0.1重量％〜10重量％の下刷り剤が
好ましいが、その他の成分が存在していてもよい。具体
例としては、炭酸塩が使用される場合、炭酸ナトリウム
及び／又は炭酸カリウムが使用されるのに適切なものと
して選択される。
【００２８】基体、例えば、転写媒体、つや出し物又は
セラミック物品自体、の上に噴射される発色物質含有液
体は、発色物質として遷移金属（又は内部遷移金属）の
塩を含み得る。適当な塩の例としては、これらに限定さ
れるものではないが、硝酸塩、塩化物、酢酸塩、クロム
酸塩、クエン酸塩及び硫酸塩が包含され得る。具体例と
しては、硝酸コバルト(II)、塩化コバルト(II)、酢酸コ
バルト(II)、クロム酸コバルト(II)、クエン酸コバルト
(II)及び／又は硫酸コバルト(II)が使用され得る。その
他の適当な塩には、有効な硝酸塩のほんの少数例とし
て、硝酸鉄(III)、硝酸クロム(III)、硝酸銅(II)、硝酸
マンガン(II)、硝酸ニッケル(II)及び／又は硝酸ウラニ
ルが包含され得る。発色物質は、当分野で知られる任意
の機能性溶媒の組合せを含み得る液体ビヒクル中に典型
的に含まれる。例えば、２−ピロリドン、１，５−ペン
タンジオール及び／又はトリメチロールプロパンが水性
液体ビヒクル中に含まれ得る。水性ビヒクル中におい
て、任意の機能性な発色物質の濃度を用いることができ
るが、ここで記載される方法には、水性ビヒクルに対し
て約0.1重量％〜50重量％の金属イオン（発色物質由来
の）濃度が好ましい。この広い濃度範囲は本発明の方法
に対して機能性を有するが、以下に記載される新規な組
成物を使用することが好ましい。例えば、約0.6重量％
〜50重量％の金属イオンが存在することがより好まし
い。さらに、最も好ましいのは、５重量％〜40重量％の
金属イオンが存在する組成物の使用である。
【００２９】これらの発色物質含有液体のいくつかは、
焼成前には有効なカラーに欠けているため、液体にカラ
ーを与えるために、染料又は顔料をそのような発色物質
含有液体に加えることができる。焼成されると、それら
は典型的に焼失し(burned off)、そして発色物質が目に
見えるカラーをもたらす。
【００３０】使用される液体つや出し材料には、Ａｌ２
Ｏ３、ＳｉＯ２、ＳｎＯ２、ＴｉＯ ２、ＺｒＳｉＯ４及
び／又はＭｇＡｌ２Ｏ４が含まれ得るが、その他の成分
も存在してよい。従って、当分野で知られているような
任意の機能性液体つや出し材料を用いることができる。
実際上、本発明は、つや出し物、セラミック体又はセラ
ミックへの転写用転写媒体上への発色物質の噴射である
ことを特徴として開示されているが、発色物質は、液体
つや出し材料そのものに存在していてもよい。すなわ
ち、発色物質を含む液体つや出し材料と、液体つや出し
材料上へ噴射される発色物質との組合せは、本発明の範
囲内である。
【００３１】発色物質含有液体を、一旦被覆セラミック
物品へ噴射又は転写すれば、そのセラミック物品を焼成
することができる（又は、極めて高温度の窯炉内への配
置）。ここに記載される方法の何れかで、571℃〜1400
℃で１〜72時間焼成処理を行うことができる。
【００３２】本発明の方法を実施し得る例として、カス
ミ石閃長岩(Nepheline Syenite)30％、ホワイチング(wh
iting)26％、シリカ30％及びカオリン14％からなる、白
色つや出し剤（上記McKeeの著書に詳述されているよう
な）を採用してよい。次いで、そのつや出し液体をセラ
ミッククレイ物品に適用し、水を蒸発させ、そしてその
後、噴射可能な発色物質含有液体でパターンを適用す
る。一旦焼成されると、そのパターンが永久的なカラー
として現れる。
【００３３】例えば、ポリビニルアルコール、カルボキ
シメチルセルロース又はデンプンなど、バインダー又は
添加剤が、発色物質が焼成されていないつや出し加工さ
れたセラミックに固着するのを助長するために、発色物
質含有液体に添加され得る。これらのバインダーは、焼
成工程中に典型的に焼失する。あるいは又、先に述べた
ように、噴射可能な発色物質を、転写媒体、例えば、プ
ラスチック、紙、布等の上に印刷することもできる。次
いでその転写媒体をつや出し加工された表面に接着又は
接触させ、その後、焼成することができる。一つの実施
態様において、転写媒体は焼成されると焼失し、後には
発色物質含有画像の鏡面画像が残される。
【００３４】また、ここに記載される方法で使用できる
水性の噴射可能な組成物も開示される。しかしながら、
ここで記載される方法は、これら新規な組成物の範囲外
のその他の機能性組成物を利用することができる。本発
明の組成物は、約0.6重量％〜50重量％の遷移金属イオ
ンが存在する、有効量の発色物質を含む。さらに、有効
量の湿潤剤と水も存在しなければならない。より好まし
くは、遷移金属イオンは、約５重量％〜40重量％で存在
し得る。本発明の噴射可能な組成物に要求されるのは、
必要量の金属イオンと湿潤剤であるが、当業者に知られ
ているように、助溶剤、殺生物剤、緩衝剤、粘度調整剤
及び／又は界面活性剤などのその他の成分が存在してい
てもよい。
【００３５】湿潤剤は、インクジェット印刷に通常採用
されている任意の単一な湿潤剤又は湿潤剤の組合せを含
む。本発明に適当に用いられる有機溶媒には、これらに
限定されるものではないが、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及びテトラ
エチレングリコールなどのグリコール、ポリエトキシ化
グリセリンなどのグリセリン及び相当する誘導体、Ｎ−
メチルピロリドンなどのラクタム、ブチロラクトンなど
のラクトン、ジエタノールアミン及びトリエタノールア
ミンなどのアルカノールアミン、１，２−プロパンジオ
ール、１，３−プロパンジオール、１，２−ブタンジオ
ール、２，３−ブタンジオール、１，４−ブタンジオー
ル及びヘキシレングリコール（２−メチル−２，４−ペ
ンタンジオール）などのジオール、１，５−ペンタンジ
オール及び１，６−ヘキサンジオールなどのペンタンジ
オール及びヘキサンジオールのその他の異性体、１，
２，６−ヘキサントリオールなどのトリオール、エチレ
ングリコールモノブチルエーテルなどのモノ−及びジ−
グリコールエーテル、１，３−ジメチル−２−イミダゾ
リジノンなどのイミダゾール、ジメチルスルホン、テト
ラメチレンスルホン及び２，２’−スルホニルジエタノ
ールなどのスルホン、メチルスルホキシドなどのオルガ
ノスルホキシド、２，２’−チオジエタノールなどの有
機スルフィド、トリメチロールプロパン、トリエチロー
ルエタン、尿素及びその誘導体、及びこれらの混合物が
包含される。いずれの湿潤剤又は湿潤剤の組合せが使用
された場合でも、湿潤剤は、５重量％〜90重量％の範囲
で存在していてよい。
【００３６】
【実施例】以下の例は、セラミックつや出し物にカラー
を付与するための、様々な調合物、及び発色物質含有液
体を基体上に噴射する方法技術を説明するものである。
これら例は、本発明を限定するものと考慮されるべきで
はなく、単に本発明の方法を教示するものとする。
【００３７】例１ セラミック媒体上へ発色物質を噴射するために、以下の
液体ビヒクルを調製した。下記表１では、液体ビヒクル
成分の各々を重量パーセントで表示している。
【００３８】
【表１】
【００３９】４つの異なる、発色物質含有組成物を調製
した。それぞれの組成物は、発色物質、下刷り剤として
の炭酸ナトリウム及び表１の液体ビヒクルを含む。又、
各組成物において、約３重量％の発色物質、３重量％の
炭酸ナトリウム及びバランスの液体ビヒクルとなるよう
調製した。４つの組成物に使用された４つの発色物質
は、それぞれ硝酸鉄(III)、硝酸クロム(III)、硝酸コバ
ルト(II)及び硝酸銅(II)であった。
【００４０】各組成物の遷移金属イオン濃度を以下に示
す。
【００４１】
【表２】
【００４２】４つの上記組成物の各々を、空のBlack HP
51645Aプリントヘッドに充填し、そしてDeskJet（商
標）970 Cxi Hewlett Packard（商標）プリンタを使っ
て紙の上に印刷した。プリントヘッドの性能に関して何
ら問題は認められなかった。
【００４３】例２ cloud-white Hayco（商標）シリーズ2000の液体つや出
し剤S-2565を、約25.8cm2（２インチ×２インチ）のセ
ラミックタイル上にブラシで堆積させた。その液体つや
出し剤を、それが乾燥するまで２時間放置した。それぞ
れが0.1 mlの滴である、４滴の炭酸ナトリウム溶液を、
液体つや出し剤被覆のセラミックタイル上の４カ所の異
なる場所に１滴ずつピペットで移した。次に、それぞれ
が0.1 mlの滴である、硝酸鉄(III)、硝酸クロム(III)、
硝酸コバルト(II)及び硝酸銅(II)溶液を、個別に、前述
の４カ所の炭酸ナトリウムの滴の上にピペットで移し
た。さらに、コントロールとして、それぞれが0.1 mlの
滴である、硝酸鉄(III)、硝酸クロム(III)、硝酸コバル
ト(II)及び硝酸銅(II)溶液を、個別に、直にそのタイル
上へ堆積させた。従って、そのタイルの被試験滴は全部
で８滴であった。そのタイルを窯炉内に配置し、そして
約1000℃で12時間アニーリングした。
【００４４】硝酸鉄(III)、硝酸クロム(III)、硝酸コバ
ルト(II)及び硝酸銅(II)の滴は、それぞれ、黄色、若草
色、濃青色及び青みがかった緑色に変わった。下刷り剤
として炭酸ナトリウムを用いたサンプルは、非常に濃い
色合いを呈した。
【００４５】例３ 硝酸コバルト(II)を、例１に記載の液体ビヒクルに20重
量％溶解した。この発色物質含有液体を、ヒューレット
・パッカード社製の空のBlack IIP 51645Aプリントヘッ
ドに充填した。この発色物質含有液体は、焼成前では、
比較的色が透明なので、焼成前の可視化を支援するため
にその組成物を１重量％のAcid Blue ９で着色した。そ
の組成物をGilbert（商標）Bond事務用紙上に印刷し、
いくつかのテキストパターンを切り取って、cloud-whit
e Hayco（商標）シリーズ2000つや出し剤S-2565で予め
被覆したセラミックタイルに付着した。印刷された用紙
を、５重量％のポリビニルアルコール（Ｍ＝25,000）含
有の水溶液と５重量％の炭酸ナトリウム含有の水溶液を
１：１の重量比で混合した水溶液を用いて、前述の予め
被覆したセラミックに付着させた。そのタイルを窯炉内
に配置し、約1000℃で12時間アニーリングした。窯炉か
らセラミックタイルを取り出した後、テキストパターン
の鏡像が、発色物質の存在によるブルーでタイル上に見
られた。AcidBlue ９は、焼成工程で焼失した。
【００４６】例４ 30重量％の硝酸ニッケル(II)、５重量％のジエチレング
リコール及びバランスの水を含むインクジェット可能な
組成物を調製した。この組成物は、セラミック物品又は
その他のつや出し加工された物品上への印刷用として噴
射可能であり且つ機能的であることが示された。
【００４７】一定の好ましい実施態様を参照して本発明
を説明してきたが、様々な修正、変更、省略及び置き換
えは、本発明の精神から逸脱することなく成し得るとい
うことは、当業者には明らかであろう。それ故、本発明
は特許請求の範囲によってのみ限定されるものとする。
【００４８】
【発明の効果】本発明によれば、ドロップオンデマンド
システムを含むインクジェットインク堆積技術を用い
て、セラミック及びその他のつや出し加工された物品を
ディジタル印刷により着色する方法が提供される。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ローレン・イー・ジョンソン アメリカ合衆国オレゴン州97330，コーバ リス， ノースウエスト・メイザー・ドラ イブ・2267 (72)発明者 ドナルド・イー・ウェンゼル アメリカ合衆国オレゴン州97321，オール バニー，ノースウエスト・トゥエルフス・ アベニュー・2820 Ｆターム(参考） 2C056 FB01 FD13 HA42 HA44 2H086 BA02 BA05 BA23 BA53 BA55 BA59 BA62

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ａ） 物品上に被覆表面を作るために
    前記物品に液体つや出し材料を適用すること、 ｂ） 前記被覆表面上へ発色物質含有の液体を噴射する
    こと、及び ｃ） 前記物品を焼成することを含む、物品上へディジ
    タル印刷する方法。
  2. 【請求項２】 ａ） 物品上へ被覆表面を作るために
    液体つや出し材料を前記物品へ適用すること、 ｂ） 転写媒体上へ発色物質含有の液体を噴射するこ
    と、 ｃ） 前記転写媒体を前記被覆表面に付着させること、
    及び ｄ） 前記物品を焼成することを含む、物品上へディジ
    タル印刷する方法。
  3. 【請求項３】 前記液体つや出し材料が下刷り剤を含
    む、請求項１又は２に記載の方法。
  4. 【請求項４】 下刷り剤を含む液体プライマーを前記被
    覆表面上へ噴射することをさらに含む、請求項１又は２
    に記載の方法。
  5. 【請求項５】 前記物品がセラミック物品である、請求
    項１又は２に記載の方法。
  6. 【請求項６】 (a) 発色物質によって与えられる遷移
    金属イオンが組成物中に約0.6重量％から50重量％存在
    するための有効量の発色物質、及び(b) 有効量の湿潤
    剤を含む、セラミック又はその他のつや出し加工された
    物品上へ印刷するためのインクジェット可能な水性組成
    物。
  7. 【請求項７】 前記遷移金属イオンが約５重量％から〜
    40重量％で存在する、請求項６に記載の水性組成物。
  8. 【請求項８】 助溶剤、殺生物剤、緩衝剤、粘度調整
    剤、界面活性剤及びそれらの組合せよりなる群から選択
    される１種を有効量、さらに含む、請求項６に記載の水
    性組成物。
  9. 【請求項９】 前記湿潤剤が５重量％から90重量％で存
    在する、請求項６に記載の水性組成物。
  10. 【請求項１０】 前記湿潤剤が、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、テト
    ラエチレングリコール、ポリエトキシ化グリセリン、Ｎ
    −メチルピロリドン、ブチロラクトン、ジエタノールア
    ミン、トリエタノールアミン、１，２−プロパンジオー
    ル、１，３−プロパンジオール、１，２−ブタンジオー
    ル、２，３−ブタンジオール、１，４−ブタンジオー
    ル、ヘキシレングリコール（２−メチル−２，４−ペン
    タンジオール）、１，５−ペンタンジオール、１，６−
    ヘキサンジオール、１，２，６−ヘキサントリオール、
    エチレングリコールモノブチルエーテル、１，３−ジメ
    チル−２−イミダゾリジノン、ジメチルスルホン、テト
    ラメチレンスルホン、２，２’−スルホニルジエタノー
    ル、メチルスルホオキシド、２，２’−チオジエタノー
    ル及びそれらの組合せから成る群から選択される、請求
    項６に記載の水性組成物。
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JP2002274984A (ja) 装飾陶磁器及び転写紙

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