JP2005097348A - 分散系インクジェットインクの製造方法及びインクジェット記録方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 出射性、経済性に優れたインクジェット捺染画像形成方法（記録方式）に適した分散系インクジェットインクの製造方法及びインクジェット記録方法の提供。
【解決手段】 色材、分散剤、水、水溶性有機溶媒を含有する分散系インクジェットインクの製造方法において、該分散系インクジェットインクをカートリッジ充填前に超音波及び中空糸膜による脱気処理を行った後の該分散系インクジェットインク中の溶存酸素濃度を２ｐｐｍ以下にすることを特徴とする分散系インクジェットインクの製造方法。
【選択図】 なし

Description

本発明は分散系インクジェットインク（以下、インクジェットインク、分散系インク、インクともいう）の製造方法及びインクジェット記録方法に関し、特に捺染用の分散系インクジェットインクの製造方法及びインクジェット記録方法に関する。

インクジェット方式による画像の印刷方法はインクの微少液滴を飛翔させ、対象となるメディアに付着させて印刷を行う方法である。インクジェット方式はその機構が比較的簡便、安価であり高精細、高品位な画像を形成できることが利点である。

このインクジェット方式の利点を生かして布帛への印字、いわゆるインクジェット捺染画像形成方法（記録方式）の開発も行われている。

インクジェット捺染画像形成方法は従来の捺染とは異なり版を作成する必要がなく、手早く階調性にすぐれた画像を形成できる。さらに画像として必要な量のインクしか必要としないため廃液が少ない等環境的にも優れた画像形成方法である。

その為、納期短縮、少量多品種生産に対応できる、インクジェット捺染画像形成方法が望まれている。

インクジェットの記録方式には種々のタイプのものがあるが近年主流であるオンデマンド型の記録方式はピエゾ素子を用いるいわゆるピエゾ方式（圧電素子方式）とサーマルジェット方式（バブルジェット（Ｒ）方式）に分類される。ピエゾ方式はインク吐出時に多数回加圧、減圧を繰り返す為キャビテーションによる微小な気泡が発生しやすくインク吐出時にドット抜け、着弾位置ずれ等の原因となり粒状性等のプリント品質を劣化させることが知られている。

一般にキャビテーションとはある温度の液体の圧力がその温度によって決まる蒸気圧より低くなると液体が蒸発し気泡となる物理現象である。

その為に用いられるインクは通常脱気処理が行われておりインクに含有される気体量を出来るだけ少なくして吐出時の気泡発生を防止している。脱気処理としてはインクを減圧下で脱気する方法、超音波を照射する方法、特開平１１−２０９６７０に記載の脱気用中空糸膜による方法等が試みられている。

超音波脱気、中空糸膜脱気は連続的に行える点でプリンターに組み込まれた装置も提案されている
又、物理的な方法ではないが特開平１１−２６３９２９には界面活性剤による気泡発生の防止方法が提案されている。

しかしながら、いずれの方法も溶解系のインクでは十分な効果が認められるが分散系インクの場合にはキャビテーションの発生を防止し、安定出射を達成するのは困難である。

さらにプリンターに組み込む場合は各色のインク毎に脱気装置を取り付ける必要がありスペースが必要な為、プリンターが大型になったり、コストＵＰにつながる。

又、故障した場合にはプリンターそのものが使用できなくなり、長時間使用しない場合インク中に含まれる気体が原因でインクカートリッジ内や脱気装置の前で凝集物が発生する等の問題も抱えている。

超音波処理と真空脱泡処理との併用により顔料表面の吸着空気を除去して分散剤との相互作用を強くして分散性を向上させる技術が提案されているがキャビテーションの改良を目的としたものではない。（例えば、特許文献１を参照）
以上のように安定出射と経済性を満足した分散系インクはまだ得られていない
特開平９−２８６９４３号公報

本発明の目的は、出射性、経済性に優れたインクジェット捺染画像形成方法（記録方式）に適した分散系インクジェットインクの製造方法及びインクジェット記録方法を提供することにある。

本発明の上記目的は以下の構成により達成される。

１．色材、分散剤、水、水溶性有機溶媒を含有する分散系インクジェットインクの製造方法において、該分散系インクジェットインクをカートリッジ充填前に超音波及び中空糸膜による脱気処理を行った後の該分散系インクジェットインク中の溶存酸素濃度を２ｐｐｍ以下にすることを特徴とする分散系インクジェットインクの製造方法。

２．前記中空糸膜による脱気処理を行い、次に超音波処理を行うことを特徴とする前記１に記載の分散系インクジェットインクの製造方法。

３．脱気処理前後の分散染料の平均粒径変化が±５％以内であることを特徴とする前記１又は２に記載の分散系インクジェットインクの製造方法。

４．前記色材が分散染料であることを特徴とする前記１〜３の何れか１項に記載の分散系インクジェットインクの製造方法。

５．発振周波数を１０〜３０ｋＨｚ、照射エネルギーを１×１０⁴〜１×１０⁵Ｊの条件で、前記超音波処理を行うことを特徴とする前記１〜４の何れか１項に記載の分散系インクジェットインクの製造方法。

６．ノズル径が２０〜５０μｍのインクジェットヘッドを用い前記１〜５のいずれか１項に記載の分散系インクジェットインクの製造方法で得られる分散系インクジェットインクで画像を記録することを特徴とするインクジェット記録方法。

７．インク受容層を有するポリエステルを主体とする繊維上に前記１〜５のいずれか１項に記載の分散系インクジェットインクの製造方法で得られる分散系インクジェットインクを用いて画像を記録することを特徴とするインクジェット記録方法。

本発明の分散系インクジェットインクの製造方法及びインクジェット記録方法は、出射性、経済性に優れたインクジェット捺染画像形成方法（記録方式）に適し、優れた効果を有する。

本発明の分散系インクジェットインクは色材として、顔料、分散染料を用いたインクであり、公知の無機顔料、有機顔料、分散染料等が使用できる。

有機顔料としては例えばアゾレーキ、不溶性アゾ顔料、縮合アゾ顔料、キレートアゾ顔料等のアゾ顔料や、フタロシアニン顔料、ペリレン及びペリレン顔料、アントラキノン顔料、キナクリドン顔料、ジオキサンジン顔料、チオインジゴ顔料、イソインドリノン顔料、キノフタロニ顔料等の多環式顔料や、塩基性染料型レーキ、酸性染料型レーキ等の染料レーキや、ニトロ顔料、ニトロソ顔料、アニリンブラック、昼光蛍光顔料等が、無機顔料としては例えばカーボンブラック等が挙げられる。

具体的な有機顔料を以下に例示する。

マゼンタまたはレッド用の顔料としては、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド３、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド５、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド６、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド７、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１５、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１６、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド４８：１、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド５３：１、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド５７：１、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２２、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２３、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１３９、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１４４、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１４９、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１６６、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１７７、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１７８、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２２２等が挙げられる。

オレンジまたはイエロー用の顔料としては、Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ３１、Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ４３、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１２、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１３、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１４、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１５、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１７、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー７４、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー９３、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー９４、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１２８、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１３８等が挙げられる。

グリーンまたはシアン用の顔料としては、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：２、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１５：３、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１６、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー６０、Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン７等が挙げられる。

本発明に好ましく用いることができる分散染料としては、アゾ系分散染料、キノン系分散染料、アントラキノン系分散染料、キノフタロン系分散染料等種々の分散染料を用いることができる。以下にその具体的化合物名を挙げるが、本発明はこれらに限定されるものではない。

Ｃ．Ｉ．Ｄｉｓｐｅｒｓｅ Ｙｅｌｌｏｗ３，４，５，７，９，１３，２３，２４，３０，３３，３４，４２，４４，４９，５０，５１，５４，５６，５８，６０，６３，６４，６６，６８，７１，７４，７６，７９，８２，８３，８５，８６，８８，９０，９１，９３，９８，９９，１００，１０４，１０８，１１４，１１６，１１８，１１９，１２２，１２４，１２６，１３５，１４０，１４１，１４９，１６０，１６２，１６３，１６４，１６５，１７９，１８０，１８２，１８３，１８４，１８６，１９２，１９８，１９９，２０２，２０４，２１０，２１１，２１５，２１６，２１８，２２４，２２７，２３１，２３２
Ｃ．Ｉ．Ｄｉｓｐｅｒｓｅ Ｏｒａｎｇｅ１，３，５，７，１１，１３，１７，２０，２１，２５，２９，３０，３１，３２，３３，３７，３８，４２，４３，４４，４５，４６，４７，４８，４９，５０，５３，５４，５５，５６，５７，５８，５９，６１，６６，７１，７３，７６，７８，８０，８９，９０，９１，９３，９６，９７，１１９，１２７，１３０，１３９，１４２、
Ｃ．Ｉ．Ｄｉｓｐｅｒｓｅ Ｒｅｄ１，４，５，７，１１，１２，１３，１５，１７，２７，４３，４４，５０，５２，５３，５４，５５，５６，５８，５９，６０，６５，７２，７３，７４，７５，７６，７８，８１，８２，８６，８８，９０，９１，９２，９３，９６，１０３，１０５，１０６，１０７，１０８，１１０，１１１，１１３，１１７，１１８，１２１，１２２，１２６，１２７，１２８，１３１，１３２，１３４，１３５，１３７，１４３，１４５，１４６，１５１，１５２，１５３，１５４，１５７，１５９，１６４，１６７，１６９，１７７，１７９，１８１，１８３，１８４，１８５，１８８，１８９，１９０，１９１，１９２，２００，２０１，２０２，２０３，２０５，２０６，２０７，２１０，２２１，２２４，２２５，２２７，２２９，２３９，２４０，２５７，２５８，２７７，２７８，２７９，２８１，２８８，２９８，３０２，３０３，３１０，３１１，３１２，３２０，３２４，３２８、
Ｃ．Ｉ．Ｄｉｓｐｅｒｓｅ Ｖｉｏｌｅｔ１，４，８，２３，２６，２７，２８，３１，３３，３５，３６，３８，４０，４３，４６，４８，５０，５１，５２，５６，５７，５９，６１，６３，６９，７７、
Ｃ．Ｉ．Ｄｉｓｐｅｒｓｅ Ｇｒｅｅｎ９
Ｃ．Ｉ．Ｄｉｓｐｅｒｓｅ Ｂｒｏｗｎ１，２，４，９，１３，１９
Ｃ．Ｉ．Ｄｉｓｐｅｒｓｅ Ｂｌｕｅ３，７，９，１４，１６，１９，２０，２６，２７，３５，４３，４４，５４，５５，５６，５８，６０，６２，６４，７１，７２，７３，７５，７９，８１，８２，８３，８７，９１，９３，９４，９５，９６，１０２，１０６，１０８，１１２，１１３，１１５，１１８，１２０，１２２，１２５，１２８，１３０，１３９，１４１，１４２，１４３，１４６，１４８，１４９，１５３，１５４，１５８，１６５，１６７，１７１，１７３，１７４，１７６，１８１，１８３，１８５，１８６，１８７，１８９，１９７，１９８，２００，２０１，２０５，２０７，２１１，２１４，２２４，２２５，２５７，２５９，２６７，２６８，２７０，２８４，２８５，２８７，２８８，２９１，２９３，２９５，２９７，３０１，３１５，３３０，３３３、
Ｃ．Ｉ．Ｄｉｓｐｅｒｓｅ Ｂｌａｃｋ１，３，１０，２４
等が挙げられる。

分散染料含有量としては３〜２０質量％が好ましく、５〜１３質量％がより好ましい。

分散染料は市販品のまま使用してもよいが、精製処理を行うことが好ましい。精製方法としては公知の再結晶方法、洗浄等を用いることができる。精製方法及び精製処理に用いる有機溶媒は染料の種類に応じて、適宜選択することが好ましい。

本発明に好ましく用いられる分散剤としては、例えば、クレオソート油スルホン酸ナトリウムのホルマリン縮合物（例えばデモールＣ）、クレゾールスルホン酸ナトリウムと２−ナフトール−６−スルホン酸ナトリウムのホルマリン縮合物、クレゾールスルホン酸ナトリウムのホルマリン縮合物、フェノールスルホン酸ナトリウムのホルマリン縮合物、β−ナフトールスルホン酸ナトリウムのホルマリン縮合物、β−ナフタリンスルホン酸ナトリウム（例えばデモールＮ）とβ−ナフトールスルホン酸ナトリウムのホルマリン縮合物、リグニンスルホン酸塩（例えばバニレックスＲＮ）、パラフィンスルホン酸ナトリウム（例えばエフコール２１４）、α−オレフィンと無水マレイン酸の共重合物（例えばフローレンＧ−７００）等が挙げられ、リグニンスルホン酸塩が好ましい。

分散剤の使用量は、分散染料に対して、２０〜２００質量％が好ましい。分散剤が少ないと微粒子化や分散安定性が劣り、分散剤が多いと、粘度が高くなり好ましくない。これらの分散剤は単独で使用してもよいが併用しても良い。

使用する分散染料の構造により、分散中に、発泡したり、ゲル化したり、流動性が悪くなることがあるので、微粒子化能力や分散安定性の他、分散時の発泡、分散液のゲル化、分散液の流動性等を考慮して選定する必要がある。分散時の発泡を改良するために消泡剤を添加してもよい。また、分散剤は、布帛への染色性、染着率、均染性、移染性、色の冴え、堅牢度等に及ぼす影響や、高温で発色させる際には分散剤や湿潤剤のタール化により染色が不均一になること等も考慮して選定されることが好ましい。

上記の要求を全て満たす分散剤は無いので、分散する染料に合わせて、最適な分散剤を選定して、必要に応じて、消泡剤等を添加する必要がある。

本発明に好ましく用いられる水溶性有機溶媒としては、例えば、多価アルコール類（例えば、エチレングリコール、グリセリン、２−エチル−２−（ヒドロキシメチル）−１，３−プロパンジオール、テトラエチレングリコール、トリエチレングリコール、トリプロピレングリコール、１，２，４−ブタントリオール、ジ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、ブチレングリコール、１，６−ヘキサンジオール、１，２−ヘキサンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，２−ペンタンジオール、２，２−ジメチル−１，３−プロパンジオール、２−メチル−２，４−ペンタンジオール、３−メチル−１，５−ペンタンジオール、３−メチル−１，３−ブタンジオール、２−メチル−１，３−プロパンジオール等）、アミン類（例えば、エタノールアミン、２−（ジメチルアミノ）エタノール等）、一価アルコール類（例えばメタノール、エタノール、ブタノール等）、多価アルコールのアルキルエーテル類（例えば、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、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、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ブチルエーテル、プロピレングリコールモノメチルエーテル、プロピレングリコールモノブチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル等）、２，２‘−チオジエタノール、アミド類（例えばＮ，Ｎ−ジメチルホルムアミド等）、複素環類（２−ピロリドン等）、アセトニトリル等が挙げられる。

水溶性有機溶媒量としては全インク質量に対して１０〜６０質量％が好ましい。

分散染料の粒径としては平均粒径として３００ｎｍ以下、最大粒径として９００ｎｍ以下が好ましい。平均粒径、最大粒径がそれぞれ３００ｎｍ、９００ｎｍを超えると、微細なノズルより出射するインクジェット捺染方法において、目詰まりが発生しやすくなり、安定出射できなくなる。

平均粒径は、光散乱法、電気泳動法、レーザードップラー法等を用いた市販の粒径測定機により求めることができる。具体的粒径測定装置としては、例えばマルバーン社製ゼーターサイザー１０００等を挙げることができる。

マルバーン社製ゼーターサイザー１０００で測定した場合は測定精度を考慮すると±５％以内であれば平均粒子径に差が無いと言える。

さらに、種々の性能向上のために添加剤を用いることができる。添加剤としては公知の防腐剤、防黴剤、粘度調整剤、金属キレート剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤等を用いることができる。

インクの長期保存安定性のため、防腐剤、防黴剤を添加してもよく、防腐剤、防黴剤としては芳香族ハロゲン化合物、メチレンジチオシアナート、含ハロゲン窒素硫黄化合物、１，２−ベンズイソチアゾリン−３−オン等が挙げられるが、本発明はこれらに限定されるものではない
。

分散系インクジェットインクはボールミル、サンドミル、ロールミル、スピードラインミル、ホモミキサー、サンドグラインダー等の分散装置によって該分散系インクジェットインクを高濃度で水性分散媒体に分散し、得られた分散液を１〜１０倍程度に希釈しさらに各種添加剤を加えインク化し脱気処理した後濾過することにより製造することができる。

本発明は、分散系インクジェットインクをカートリッジに充填する前に、超音波処理及び中空糸膜処理を行い脱気することを特徴としており、脱気処理後の分散系インクジェットインク中の酸素濃度を２ｐｐｍ以下にすることで、安定出射を達成することができたのである。

尚、既に実施、提案されている脱気操作を各々単独で行っても安定出射を達成することは困難であった。

しかるに、本発明者は種々検討した結果、超音波及び中空糸膜処理で脱気を行うことで本発明の目的を達成することができることを見いだした。

さらに最初に、中空糸膜を用いて脱気処理を行い、次に超音波処理で脱気処理を行うことが最も本発明の効果をより奏することも見いだした。

その作用、機構等については明確ではないが以下のように推定される。

まず、中空糸膜による脱気処理を行うことでインク中に溶解している気体や溶媒中に存在する微小気泡（気泡核と呼ばれている）が除去される。

しかしながら、分散インク表面は完全に分散剤で覆われている訳ではなく微小な気泡（気泡核）が付着している。

従って、超音波処理を行い、振動が与えられると分散インク表面から気泡核が離脱し集積して気液界面に浮上又は溶媒中に溶解して、気泡が消滅すると推定している。

これら脱気処理の前後では特に粒径変化は見られないので分散性が向上し、出射性が向上したのでは無く、インク中の気体が十分除去されたためにヘッド吐出時のキャビテーションの発生が無くなり安定出射が可能になったと推定している。

本発明の中空糸膜により脱気処理する、脱気モジュールは市販のものが利用可能である。例えば三菱レイヨン（株）ＭＨＦシリーズ、大日本インキ化学工業（株）ＳＥＰＡＲＥＬシリーズ等があげられる。

中空糸膜モジュールを用いての脱気処理は、例えばモジュール端部のインク供給口より中空糸膜の内側にインクを供給しモジュール側壁のガス脱気口より吸引して中空糸膜の外側を１０ＫＰａ以下の減圧にすると共に膜を透過したインク中の溶存ガスを排出し、脱気されたインクはモジュールの他方の端部のインク出口より出る。この中空糸膜モジュールを用いての脱気処理は中空糸膜の外側にインクを供給し内側を減圧するようにすることもできる。

本発明の超音波処理に使用する装置は特に限定されないが（株）日本精機製作所製 循環式ＲＵＳ−６００ＴＣＶＰ（周波数２０ｋＨｚ、最大出力６００Ｗ）、（株）ブランソン製連続式モデル９００型（周波数２０ｋＨｚ、最大出力９００Ｗ）等が使用可能である
超音波処理条件としては周波数、振幅、照射エネルギーがあげられるが、周波数については３０ＫＨｚより大きいと凝集作用が強くなり分散性が劣化するので１０〜３０ｋＨｚの範囲で行うことが好ましい
振幅についても大きいほどキャビテーション圧が高いため一般的な振幅範囲２０〜６０μｍ範囲で行い又照射エネルギーは１×１０⁴〜１×１０⁵Ｊが好ましく、より好ましくは２×１０⁴〜８×１０⁴Ｊである。

照射エネルギーが１×１０⁴Ｊ未満であると気泡核を除去する能力が不十分であり、１×１０⁵Ｊを超えると温度上昇が起こり凝集を引き起こす。

又、中空糸膜による脱気処理後一旦釜等に溜めてから超音波脱気を行っても構わないが連続で行う方が好ましい。

インク中の溶存酸素濃度は、オストワルド法（実験化学講座１基本操作［Ｉ］、２４１頁、１９７５年、丸善）や、マススペクトル法で測定することができるし、ガルバニ電池型やポーラログラフ型などの簡便な酸素濃度計や比色分析法で測定することができる。

市販の溶存酸素濃度計としては（東亜電波工業（株）製ＤＯ−３０Ａ型）を挙げること
ができる。

溶存酸素濃度は２ｐｐｍを超えるとインク吐出時にキャビテーションが発生するのでそれ以下が好ましく１ｐｐｍ以下であればより好ましい。０ｐｐｍが特に好ましい。

高精細な画像を得るためにはノズル径が１０μｍ〜５０μｍのインクジェットヘッドを用いて記録することが好ましい。粒状性の観点から、上限は５０μｍ以下が好ましく、液滴体積が小さくなりすぎて気流の影響を受けるため、下限は１０μｍ以上が好ましい。

本発明に好ましく用いられる布帛としてはポリエステル繊維を主体とする布帛が好ましい。ポリエステル繊維を主体とする繊維を織物、編物、不織物等いずれの形態にしたものでもよい。布帛としてはポリエステル繊維が１００％であることが好ましいが、レーヨン、絹、ポリウレタン、アクリル、ナイロン及び羊毛等との混紡織物又は混紡不織物等も使用することができる。又、前記のような布帛を構成する糸の太さとしては１０〜１００ｄの範囲が好ましい。

本発明の捺染用インクジェット記録方法は、画像の滲み防止としてインク受容層を前処理することが好ましい。前処理として水溶性高分子類、水溶性金属塩、ポリカチオン化合物、界面活性剤、撥水剤等の化合物を少なくとも１つの物質が０．２〜５０質量％付与する方法を用いることができる。繊維素材に適した方法を用いることが好ましい。

水溶性金属塩としてはＫＣｌ、ＣａＣｌ₂等のアルカリ金属原子又はアルカリ土類金属等の無機塩、有機酸塩等を用いることが好ましい。

ポリカチオン化合物としては、各種の４級アンモニウム塩のポリマー又はオリゴマー、ポリアミン塩等を用いることができる。

水溶性金属塩、ポリカチオン化合物の中には染色物の色調を変化させたり、耐光堅牢度を低下させるものがあるため、目的とする染色物に応じて選択することが好ましい。

水溶性高分子としては、天然高分子類（例えば、トウモロコシ、小麦等のデンプン類、カルボキシメチルセルロース、メチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース等のセルロース誘導体、アルギン酸ナトリウム、グアーガム、タマリンドガム、ローカストビーンガム、アラビアゴム等の多糖類、ゼラチン、カゼイン、ケラチン等の蛋白質等）、合成高分子類（例えば、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、アクリル酸系ポリマー等）を用いることができる。

界面活性剤としては、例えばアニオン系、カチオン系、両性、ノニオン系のものが使用され、代表的にはアニオン系の界面活性剤としては、高級アルコール硫酸エステル塩、ナフタレン誘導体のスルホン酸塩等、カチオン系の界面活性剤としては、第４級アンモニウム塩等、両性界面活性剤としてはイミダゾリジン誘導体等、ノニオン系の界面活性剤としてはポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンプロピレンブロックポリマー、ソルビタン脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸エステル、アセチレンアルコールのエチレンオキサイド付加物等が挙げられる。

撥水剤としては、例えばシリコン、フッ素系及びワックス系のものが挙げられる。

これらのあらかじめ布帛に付与される水溶性高分子や界面活性剤は、インクジェットプリントをし、高温で発色させる際に、タール化等による汚れの原因とならないために、高温環境に対して安定であることが好ましい。また、これらの、あらかじめ布帛に付与される水溶性高分子や界面活性剤は。インクジェットプリントをし、高温で発色させた後の洗浄処理で布帛から取り除きやすいものが好ましい。

また、染色性の観点よりキャリヤーを布帛に付与しておくこともできる。キャリヤーとして用いられる化合物としては、染色促進が大きい、使用法が簡便、安定、人体や環境に対して負荷が少ない、繊維からの除去が簡単、染色堅牢度に影響しないといった特徴を持つものが好ましい。キャリヤーの例としては、ｏ−フェニルフェノール、ｐ−フェニルフェノール、メチルナフタリン、安息香酸アルキル、サリチル酸アルキル、クロロベンゼン、ジフェニルといったフェノール類、エーテル類、有機酸類、炭化水素類等を挙げることができる。これらはポリエステル等の繊維の膨潤と可塑化を促進し、分散染料を繊維内に入りやすくする働きがある。

また、染着助剤を布帛に付与しておくこともできる。染着助剤は捺染布を蒸熱する際に、布上に凝集した水と共融化合物を作り、再蒸発する水分の量を抑え、昇温時間を短縮する作用がある。さらにこの共融化合物は、繊維上の染料を溶解し染料の繊維への拡散速度を助長する働きがある。染着助剤としては尿素が挙げられる。

前記の前処理剤を布帛素材、布帛構造に対応して適宜選択し、布帛中に０．２〜５０質量％含有するようにパッド法、コーティング法、スプレー法等で付与せしめるのが好ましい。本発明の捺染方法では、上記した分散染料で染色することが可能な繊維が含有されている布帛上に、先に述べた構成のインクを用いてインクジェット記録方法で画像を形成した後（インク付与工程）、インクが付与されている布帛を熱処理し（熱処理工程）、更に熱処理された布帛を洗浄すること（洗浄工程）によって布帛への捺染が完了し、捺染物が得られる。本発明の捺染方法において、分散染料を繊維に定着させるには、インクが付与されている布帛を熱処理する方法等により行う。さらに未定着の染料を布帛上から除去する方法に関しては、従来公知の洗浄方法を用いることができるが、特に還元洗浄を用いることが好ましい。

布帛に印字を行うインクジェット捺染方法は、インク出射後印字された布帛を巻き取り、加熱により発色し、布帛を洗浄、乾燥させることが望ましい。インクジェット捺染において、インクを布帛に印字し、ただ放置しておくだけではうまく染着しない。また、長尺の布帛に長時間印字し続ける場合等は、布帛が延々と出てくるため床等に、印字した布帛が重なっていき場所をとり、不安全であり、予期せずよごれてしまう場合がある。そのために印字後、巻き取る操作が必要となる。この操作時に布帛と布帛の間に紙や布、ビニール等の印字に関わらない媒体を挟んでもかまわない。ただし途中で切断する場合や短い布帛に対しては必ずしも巻き取る必要はない。

印字された布帛はすぐに加熱処理しても、しばらくおいてから加熱処理してもよく、用途に合わせて乾燥・発色処理すればよい。加熱処理方法としては、オーブン、ヒートロール、スチーム等、用途にあった方法を選択すればよい。

加熱処理後は洗浄が必要である。なぜなら染着に関与しなかった染料が残留することで、色の安定性が悪くなり堅牢度が低下するからである。また、布帛に施した前処理物を除去することも必要である。そのままにしておくと堅牢性の低下ばかりでなく布帛が染色する。そのため除去対象物や目的に応じた洗浄が必要である。

洗浄後は乾燥が必要である。洗浄した布帛を絞ったり脱水した後、干したりあるいは乾燥機、ヒートロール、アイロン等を使用して乾燥させる。

また、本発明のインクジェット記録方法は、均一な染色物を得るために、インク受容層を布帛に前処理する前に、布帛繊維に付着した天然不純物（油脂、ロウ、ペクチン質、天然色素等）、布帛製造過程で用いた薬剤の残留分（のり剤等）、よごれ等を洗浄しておくことが望ましい。洗浄に用いられる洗浄剤としては水酸化ナトリウム、炭酸ナトリウムといったアルカリ、陰イオン性界面活性剤、非イオン性界面活性剤といった界面活性剤、酵素等が用いられる。

この一連の作用により本発明の捺染用分散系インクジェットインクとしての特徴が生かされ、美しい図柄が印字された布帛が出来上がる。

以下、実施例を挙げて、本発明を具体的に説明するが、本発明の実施態様はこれらに限定されるものではない。

実施例１
［染料の精製］
市販ディスパースレッド３０２を還流状態のメタノールで懸濁攪拌、ろ過、乾燥し、更に酢酸エチルで再結晶を行い乾燥し、染料を精製した。

［分散インクの調製］
分散液−１
下記混合液をサンドグラインダーを用いて分散した。分散は平均粒径が１６０ｎｍに到達したところで停止した。

市販Ｃ．Ｉ．ディスパーズレッド３０２ ３０部
グリセリン １０部
イオン交換水 ３０部
リグニンスルホン酸ナトリウム ３０部
（バニレックスＲＮ 日本製紙（株）製）
さらに下記成分を混合した後、０．３μｍメンブランフェイルターでろ過し分散インクを調製した。

分散液−１ ２０部
エチレングリコール ２０部
グリセリン １０部
プロキセルＧＸＬ（Ｄ） ０．０１部
（アビシア株式会社製）
イオン交換水 ５０部
［脱気処理］
上記分散インクを（株）日本精機製作所製 超音波ホモジナイザー 循環式ＲＵＳ−６００ＴＣＶＰ（周波数２０ｋＨｚ、出力６００Ｗ）にて照射エネルギー３．６×１０⁴Ｊ、（６００Ｗで１分／１Ｌインク）、流量６０Ｌ／ｈで１パス処理した。

続いて中空糸膜モジュール（大日本インキ化学工業製 ＳＥＰＡＲＥＬ ＰＦ−００４Ｄ）にて１０ｋＰａ以下にて脱気処理を行った。

上記処理後のインクをインクカートリッジに充填し分散インク−１とした。

［分散染料の平均粒径の測定］
最初の脱気処理前、最後の脱気処理後の分散インクをサンプリングしマルバーン社製ゼーターサイザー１０００の散乱強度分布測定により各々５回測定を行い平均値を取った。

［インク溶液中の酸素濃度（ＤＯ値）の測定］
最初の脱気処理前、最後の脱気処理後のインクをサンプリングし溶液存酸素濃度計（東亜電波工業（株）製ＤＯ−３０Ａ型）を用いて、２５℃、１０１ｋｐａにて測定した。

［出射性評価１］
ノズル直径５０μｍ、駆動周波数１０ｋＨｚ、ノズル数６４のピエゾ型ヘッドを用いて、出射を行い出射性を評価した。駆動電圧は各インク体積が６０ｐＬとなるように調整した。

（安定出射性）
２５℃、相対湿度５０％の環境下において各インク５００ｍｌを吐出し続け、インクがなくなるまでに発生した曲がり、欠射について下記評価基準で評価した。

◎：全ノズル出射
○：１〜３ノズルで曲がり、欠射が見られる。

△：４〜７ノズルで曲がり、欠射が見られる。

×：８〜１２ノズルで曲がり、欠射が見られる。

××：１３ノズル以上で曲がり、欠射が見られる。

［出射性評価２］
ノズル直径３０μｍ、駆動周波数２０ｋＨｚ、ノズル数６４のピエゾ型ヘッドを用いて、出射を行い出射性を評価した。駆動電圧は各インク体積が２０ｐＬとなるように調整した。

（安定出射性）
２５℃、相対湿度５０％の環境下において各インク５００ｍｌを吐出し続け、インクがなくなるまでに発生した曲がり、欠射について下記評価基準で評価。

◎：全ノズル出射
○：１〜３ノズルで曲がり、欠射が見られる。

△：４〜７ノズルで曲がり、欠射が見られる。

×：８〜１２ノズルで曲がり、欠射が見られる。

××：１３ノズル以上で曲がり、欠射が見られる。

［出射性評価３（保存性評価）］
インクをカートリッジに充填した状態で４０℃で２週間放置し出射性評価２と同様な方法で評価した。

［布帛の前後処理］
ポリエステル繊維１００％で糸の太さ５０ｄをあらかじめ、前処理剤（高分子カチオン化合物とグアーガム）に浸し、絞り、乾燥したものを使用した。印字後、布帛を１８０℃で１０分間加熱処理を行い、水洗、乾燥した。

［粒状性評価］
網点％で０％から１００％のグラデーションチャートをコニカ株式会社製インクジェット捺染プリンターＮａｓｓｅｎｇｅｒ II ＫＳ−１６００IIで印字、目視で粒状性を評価した。印字にはノズル直径３０μｍのピエゾ型ヘッドを用いた。

下記基準にて評価した
◎：グラデーション全域でざらつき感がない。

○：低濃度領域で若干ざらつきが感じられる。

×：ざらつき感がある。

実施例２
実施例１と同様に分散インクの調製を行った。

［脱気処理］
上記分散インクを中空糸膜モジュール（大日本インキ化学工業製 ＳＥＰＡＲＥＬ ＰＦ−００４Ｄ）にて１０ｋＰａ以下にて脱気処理を行った。
続けて（株）日本精機製作所製 超音波ホモジナイザー 循環式ＲＵＳ−６００ＴＣＶＰ（周波数２０ｋＨｚ、出力６００Ｗ）にて照射エネルギー３．６×１０⁴Ｊ、（６００Ｗで１分／１Ｌインク）、流量６０Ｌ／ｈで１パス処理した。

平均粒径の測定、溶存酸素濃度の測定、出射性評価１〜３、布帛の前後処理、粒状性評価は実施例１と同様に行った。

実施例３
実施例１と同様に分散インクの調製を行った。

［脱気処理］
上記分散インクを中空糸膜モジュール（大日本インキ化学工業製 ＳＥＰＡＲＥＬ ＰＦ−００４Ｄ）にて１０ｋＰａ以下にて脱気処理を行った。
続けて（株）日本精機製作所製 超音波ホモジナイザー 循環式ＲＵＳ−６００ＴＣＶＰ（周波数２０ｋＨｚ、出力６００Ｗ）にて照射エネルギー７．２×１０⁴Ｊ（６００Ｗで２分／１Ｌインク）、流量６０Ｌ／ｈで１パス処理した。

平均粒径の測定、溶存酸素濃度の測定、出射性評価１〜３、布帛の前後処理、粒状性評価は実施例１と同様に行った。

実施例４
［染料の精製］
市販ディスパースブルー６０を還流状態のアセトニトリルで懸濁攪拌、ろ過、乾燥し、さらに酢酸エチルで再結晶を行い、乾燥し、染料を精製した。

［分散液の調製］
分散液２
下記混合液をサンドグラインダーを用いて分散した。分散は平均粒径が１８０ｎｍに到達したところで停止した。

市販Ｃ．Ｉ．ディスパースブルー６０ ３０部
グリセリン １０部
イオン交換水 ３０部
クレオソート油スルホン酸ナトリウム ３０部
（デモールＣ 花王（株）製）
さらに下記成分を混合０．３μｍメンブランフィルターでろ過、インクとした。

分散液−２ ２０部
エチレングリコール ２０部
グリセリン １０部
プロキセルＧＸＬ（Ｄ） ０．０１部
（アビシア株式会社製）
イオン交換水 ５０部
脱気処理は実施例１と同様に行った。

平均粒径の測定、溶存酸素濃度の測定、出射性評価１〜３、布帛の前後処理、粒状性評価は実施例１と同様に行った。

実施例５
実施例４と同様な方法で分散インクを調製した
脱気処理は実施例２と同様に行った。

平均粒径の測定、溶存酸素濃度の測定、出射性評価１〜３、布帛の前後処理、粒状性評価は実施例１と同様に行った。

実施例６
実施例４と同様な方法で分散インクを調製した
脱気処理は実施例３と同様に行った。

平均粒径の測定、溶存酸素濃度の測定、出射性評価１〜３、布帛の前後処理、粒状性評価は実施例１と同様に行った。

比較例１
実施例１と同様な方法で分散インクを調製した
脱気処理は上記インクを７００ｍｍＨｇで１時間真空脱気した
平均粒径の測定、溶存酸素濃度の測定、出射性評価１〜３、布帛の前後処理、粒状性評価は実施例１と同様に行った。

比較例２
実施例１と同様な方法で分散インクを調製した
［脱気処理］
上記分散インクを中空糸膜モジュール（大日本インキ化学工業製 ＳＥＰＡＲＥＬ ＰＦ−００４Ｄ）にて１０ｋＰａ以下にて脱気処理を行った。

平均粒径の測定、溶存酸素濃度の測定、出射性評価１〜３、布帛の前後処理、粒状性評価は実施例１と同様に行った。

比較例３
実施例１と同様な方法で分散インクを調製した
［脱気処理］
上記分散インクを（株）日本精機製作所製 超音波ホモジナイザー 循環式ＲＵＳ−６００ＴＣＶＰ（周波数２０ｋＨｚ、出力６００Ｗ）にて照射エネルギー３．６×１０⁴Ｊ、（６００Ｗで１分／１Ｌインク）、流量６０Ｌ／ｈで１パス処理した。

平均粒径の測定、溶存酸素濃度の測定、出射性評価１〜３、布帛の前後処理、粒状性評価は実施例１と同様に行った。

比較例４
実施例１と同様な方法で分散インクを調製した
［脱気処理］
上記インクを７００ｍｍＨｇで１時間真空脱気し、続けて（株）日本精機製作所製 超音波ホモジナイザー 循環式ＲＵＳ−６００ＴＣＶＰ（周波数２０ｋＨｚ、出力６００Ｗ）にて照射エネルギー３．６×１０⁴Ｊ、（６００Ｗで１分／１Ｌインク）
、流量６０Ｌ／ｈで１パス処理した。

平均粒径の測定、溶存酸素濃度の測定、出射性評価１〜３、布帛の前後処理、粒状性評価は実施例１と同様に行った。

比較例５
実施例４と同様な方法で分散インクを調製した
［脱気処理］
上記インクを７００ｍｍＨｇで１時間真空脱気し、続けて（株）日本精機製作所製 超音波ホモジナイザー 循環式ＲＵＳ−６００ＴＣＶＰ（周波数２０ｋＨｚ、出力６００Ｗ）にて照射エネルギー３．６×１０⁴Ｊ、（６００Ｗで１分／１Ｌインク）
平均粒径の測定、溶存酸素濃度の測定、出射性評価１〜３、布帛の前後処理、粒状性評価は実施例１と同様に行った。

上記、結果を以下に示す。

表から明らかなように、本発明の実施例が、比較例に比して優れていることが分かる。

Claims (7)

1. 色材、分散剤、水、水溶性有機溶媒を含有する分散系インクジェットインクの製造方法において、該分散系インクジェットインクをカートリッジ充填前に超音波及び中空糸膜による脱気処理を行った後の該分散系インクジェットインク中の溶存酸素濃度を２ｐｐｍ以下にすることを特徴とする分散系インクジェットインクの製造方法。
2. 前記中空糸膜による脱気処理を行い、次に超音波処理を行うことを特徴とする請求項１に記載の分散系インクジェットインクの製造方法。
3. 脱気処理前後の分散染料の平均粒径変化が±５％以内であることを特徴とする請求項１又は２に記載の分散系インクジェットインクの製造方法。
4. 前記色材が分散染料であることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載の分散系インクジェットインクの製造方法。
5. 発振周波数を１０〜３０ｋＨｚ、照射エネルギーを１×１０⁴〜１×１０⁵Ｊの条件で、前記超音波処理を行うことを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の分散系インクジェットインクの製造方法。
6. ノズル径が２０〜５０μｍのインクジェットヘッドを用い請求項１〜５のいずれか１項に記載の分散系インクジェットインクの製造方法で得られる分散系インクジェットインクで画像を記録することを特徴とするインクジェット記録方法。
7. インク受容層を有するポリエステルを主体とする繊維上に請求項１〜５のいずれか１項に記載の分散系インクジェットインクの製造方法で得られる分散系インクジェットインクを用いて画像を記録することを特徴とするインクジェット記録方法。