JP4438420B2 - 印刷用インクジェットインクセット - Google Patents

Description

本発明は、インクジェット方式で布帛に印刷する場合に使用するインクセット及びこのインクセットを用いたインクジェット印刷方法に関する。

従来、インクジェット方式でフルカラーを形成する場合、イエローインク、マゼンタインク、シアンインク、さらに必要に応じてブラックインクという３色又は４色のインクセットが汎用されており、その着色剤としては、各色の水溶性染料が使用されているが、近年では、耐候性、耐水性の点から、水溶性染料に代えて顔料を用いた顔料インクも使用されるようになっている。また、顔料インクを用いて布帛にインクジェット方式で印刷することも行われている。

しかしながら、染料インクに比して、顔料インクを用いて布帛上に鮮明な色相を再現することは難しく、また、表現できる色相の範囲も狭い。そこで、顔料インクを用いてインクジェット印刷することにより、鮮明な色相の印刷物を得られるようにするため、着色剤として使用する顔料の組合せが種々検討されている（特許文献１、特許文献２）。
特開平１０−２５４４０号公報 特開２００１−１８１９８７号公報

特許文献１に記載の顔料インクでも使用されているように、マゼンタインクの顔料としては、C.I.Pigment Red 122が広く使用されている。

しかしながら、C.I.Pigment Red 122は、高価で、分散しにくく、着色力が弱いという問題があり、特に、布帛上では、印刷処理後の表面が布の毛羽により白く見えやすいこともあって、このC.I.Pigment Red 122からなるマゼンタインクとイエローインクとでレッドを表現しようとしても、レッドがマゼンタに近い色になってしまい、鮮やかなレッドを表現することができないという問題がある。

これに対し、本発明は、インクジェット方式で布帛に印刷した場合に、印刷物に鮮明な色相、特に鮮やかなレッドを付与できるようにする顔料インクのインクセットを提供すること、及び特定のインクセットを用いて布帛に鮮明な色相、特に鮮やかなレッドの印刷物を形成できるようにするインクジェット印刷方法を提供することを目的とする。

本発明者は、マゼンタ顔料として、C.I.Pigment Red 213を使用し、イエロー顔料として、布帛上で特定範囲の色度ａ^*、ｂ^*を呈するグリニッシュなイエロー顔料を使用することにより、布帛上で鮮やかなレッドを表現できることを見出し、本発明を完成させた。

即ち、本発明は、C.I.Pigment Red 213を含むマゼンタインク、及び
インクジェット方式で布帛に印刷した場合のＬ^*ａ^*ｂ^*表色系の色度ａ^*、ｂ^*が、−１８≦ａ^*≦０、５０≦ｂ^*≦８０となるイエロー顔料を含むイエローインク
からなる布帛への印刷用インクジェットインクセットを提供する。

特に、この印刷用インクジェットインクセットにおいて、イエローインクのイエロー顔料が、C.I.pigment Yellow 23、同74、同147、同150、同151、同154、同155、同175、同180及び同185から選ばれる態様、各インクが水性エマルジョンを含有する態様を提供する。

また、本発明は、上述の各インクが水性エマルジョンを含有する印刷用インクジェットインクセットの各インクを、布帛に任意の順序で順次に着滴させて、布帛にレッドを形成する工程、及び布帛を熱処理することによりインクの色材を布帛に定着させる工程を含むインクジェット印刷方法を提供する。

本発明のインクセットによれば、マゼンタインクの顔料としてC.I.Pigment Red 213を使用し、イエローインクの顔料として、インクジェット方式で布帛に印刷した場合のＬ^*ａ^*ｂ^*色空間で定義される色度ａ^*、ｂ^*が、−１８≦ａ^*≦０、５０≦ｂ^*≦８０となるグリニッシュなイエロー顔料を使用する。

したがって、このインクセットを用いてインクジェット印刷する本発明のインクジェット印刷方法によれば、印刷物に自然な色調の鮮やかなレッドを表現することができ、かつ、人の視感度の高いグリーン領域の表現範囲も広くすることができる。

さらに、C.I.Pigment Red 213はC.I.Pigment Red 122よりも着色力が強いため、マゼンタインクの顔料としてC.I.Pigment Red 213を使用することにより、C.I.Pigment Red 122を使用した場合に比して、同程度の発色を得るために必要なマゼンタインクの顔料の使用量を１／５程度に削減することができる。

以下、本発明を詳細に説明する。

本発明のインクセットは、少なくともイエローインク及びマゼンタインクを備え、さらに必要に応じてシアンインク、ブラックインク等を備えることができる。

ここで、マゼンタインクの着色剤としては、C.I.Pigment Red 213を使用する。C.I.Pigment Red 213を使用することにより、従来マゼンタインクの顔料として広く使用されているC.I.Pigment Red 122を使用する場合に比して、インクジェット印刷した印刷物でレッドの表現範囲を広げることができ、したがって、C.I.Pigment Red 213からなるマゼンタインクと以下に示す特定の色度の顔料のイエローインクとを併用することにより、鮮やかなレッドを表現することが可能となる。また、C.I.Pigment Red 213はC.I.Pigment Red 122に比して着色力が強いため、顔料の使用量も低減させることができる。

マゼンタインクにおけるC.I.Pigment Red 213の平均体積粒子径は、顔料分散の安定性、発色性、顔料の耐候性等の点から５０ｎｍ以上とすることが好ましく、また、鮮明性、顔料分散の安定性、色別れ等の点から２００ｎｍ以下とすることが好ましい。

マゼンタインクにおけるC.I.Pigment Red 213の配合量は、インク中での良好な分散性の維持、色濃度の再現性等の点から０．１〜１０重量％とすることが好ましい。

一方、本発明のインクセットにおいて、イエローインクに使用する顔料としては、インクジェット方式で布帛に印刷した場合のＬ^*ａ^*ｂ^*表色系の色度ａ^*、ｂ^*が、−１８≦ａ^*≦０、５０≦ｂ^*≦８０、好ましくは−１５≦ａ^*≦−５、５０≦ｂ^*≦７０となるグリニッシュなイエロー顔料を使用する。このような色度のイエロー顔料としては、例えば、C.I.Pigment Yellow 3、同4、同5、同7、同17、同23、同50、同51、同74、同81、同98、同105、同147、同150、同151、同154、同155、同175、同180及び同185をあげることができる。これらは、イエローインクの顔料として、単独で用いてもよく、複数種を組み合わせて用いてもよい。

このような色度ａ^*、ｂ^*のイエロー顔料からなるイエローインクと上述のC.I.Pigment Red 213からなるマゼンタインクを併用することにより、布帛への印刷物に鮮やかなレッドを表現することが可能となる。また、このイエローインクと、一般的なシアン顔料（例えば、C.I.Pigment Blue 15:3、15:4等）のインクジェットインクとを併用することにより、人の視感度の高いグリーン領域の表現範囲を広くすることができる。これに対し、ａ^*が０より大きいレディッシュなイエロー顔料を使用すると、これとC.I.Pigment Red 213とを併用することにより、オレンジやイエロー等のレッド周辺の表現領域を広げることはできるが、レッド周辺の表現領域を広げる実用上の意義は少なく、また、かかるレディッシュなイエロー顔料の使用により、グリーンの表現範囲が狭まるので好ましくない。また、イエロー顔料について、ｂ^*が８０を超える範囲には、色相のバランスの点から実際上使用できる顔料が無く、ｂ^*が５０より小さい範囲だと印刷物の色調が暗くなるので好ましくない。

イエロー顔料としては、上述の例の中でも、特に、発色性、耐光性、耐熱性、分散性、分散安定性、供給安定性や、環境汚染の原因となる塩素を顔料構造中に含まない等の点から、C.I.Pigment Yellow 23、同74、同147、同150、同151、同154、同155、同175、同180及び同185が好ましい。

なお、本発明において、イエロー顔料を規定する色度ａ^*、ｂ^*の数値は、インクジェット方式で、綿１００％の白色天竺生地（Hanes 社、Beefy-T）に、１滴当たりのインク量０．１ピコリットル〜１００ピコリットルで印刷した場合の色度ａ^*、ｂ^*の測定値（光源D65）である。

イエローインクにおける顔料の平均体積粒子径は、顔料分散の安定性、発色性、顔料の耐候性の点から５０ｎｍ以上とすることが好ましく、また、鮮明性、顔料分散の安定性、色別れ等の点から２５０ｎｍ以下とすることが好ましい。

イエローインクにおける顔料の配合量は、インク中での良好な分散性の維持、色濃度の再現性等の点から０．５〜１５重量％とすることが好ましい。

シアンインク、ブラックインクの着色剤としては、公知のシアン顔料、ブラック顔料を使用することができ、例えば、シアン顔料としては、C.I.Pigment Blue 15:3、15:4等をあげることができ、また、ブラック顔料としては、カーボンブラック等をあげることができる。

本発明のインクセットを構成する各色のインクは、それぞれ着色剤として上述の顔料を含有する他、水性エマルジョンと水性媒体を含有する。

水性エマルジョンは、顔料の分散剤、あるいは顔料を布帛に定着させるバインダーとして配合するもので、従来よりインクジェットインクに使用されている水性樹脂エマルジョンを使用することがきる。この樹脂エマルジョンを形成する樹脂としては、例えば、アクリル樹脂エマルジョン、スチレン／無水マレイン酸共重合体樹脂エマルジョン、ウレタン樹脂エマルジョン、酢酸ビニル樹脂エマルジョン、酢酸ビニル／アクリル共重合体樹脂エマルジョン、酢酸ビニル／エチレン共重合体樹脂エマルジョン等をあげることができる。

水性エマルジョンの性状には、特に制限はなく、アニオン性、カチオン性、ノニオン性等を使用することができる。また、マイクロエマルジョン、グロスエマルジョン、反応型エマルジョン、常温架橋型エマルジョン、２層構造エマルジョン等のいずれであってもよい。

水性エマルジョンの配合量は、インク中での樹脂エマルジョンの分散性、色濃度の再現補助能、他のインク成分との相互作用の緩和の点から、０．１〜７３重量％、特に、１〜３０重量％とすることが好ましく、エマルジョンを構成する樹脂微粒子の平均体積粒径は、１０〜１００ｎｍ、特に１０〜５０ｎｍとすることが好ましい。

水性媒体としては、純水、イオン交換水、水溶性有機溶剤等を使用することができる。
ここで、水溶性有機溶剤としては、炭素数１〜４のアルキルアルコール類、ケトン又はケトアルコール類、エーテル類、ポリアルキレングリコール類、アルキレン基が２〜６個の炭素原子を含むアルキレングリコール類、グリセリン、多価アルコールの低級アルキルエーテル、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、トリエタノールアミン等をあげることができる。

この他、本発明のインクセットを構成する各色のインクには、界面活性剤、ｐＨ調整剤、消泡剤、防腐剤等の添加剤を含有させることができる。

インクの製造方法としては、例えば、顔料、水性エマルジョン、水性媒体、及び必要に応じて添加剤をサンドミル、ボールミル、ロールミル等の分散機を用いて分散させ、次いで遠心分離により粗大粒子を除去することにより顔料インクを得る。あるいは、予め水性エマルジョンの水溶液に顔料を添加して撹拌し、次いで、分散機を用いて分散処理をしてもよい。

本発明のインクジェット印刷方法は、少なくともレッドインクとイエローインクを備えた本発明のインクセットを用いて、インクジェット方式で布帛に各色のインクを任意の順序で順次に着滴させ、布帛に印刷する方法であって、布帛にレッドの領域を有する印刷物を形成する工程と、その布帛を熱処理することにより、インクの色材を布帛に定着させる工程を含む。

ここで、インクジェット方式としては、例えば、プリンターヘッドに圧電素子を用いたピエゾタイプ等をあげることができる。

インクジェット方式で布帛に着滴させるインク量は、各色のインクの合計について１インチ平方当たり７ｍｇ〜３０ｍｇとすることが好ましい。これにより良好な色再現と適度な濃度を得ることができる。

インクジェット方式で印刷される布帛には、織物、編み物、不織布等が含まれ、その原料繊維には、顔料で染色可能な限り特に制限はない。したがって、綿、絹、麻、羊毛等の天然繊維、ポリアミド、ポリエステル、アクリル等の合成繊維、レーヨン、アセテート等の再生、半合成繊維、あるいはこれらの混紡繊維等をあげることができる。本発明の方法で印刷する対象物として特に好ましい布帛としては、肌触り、吸水性、価格、入手容易性等の点から、綿１００％の白色Ｔシャツ生地をあげることができる。

布帛に印刷物を形成した後、色材を布帛に定着させるために行う熱処理としては、ヒートロールによる加熱処理、熱風の吹き付けによる加熱処理、蒸気過熱処理等を行うことができる。

加熱処理後、必要に応じて、過剰な顔料や水溶エマルジョンの樹脂等を洗浄してもよい。

以下、実施例に基づき、本発明を具体的に説明する。
（１）顔料インクの調製
分散機（サンドグラインダー、五十嵐機械社）に、直径１ｍｍのガラスビーズ又はジルコニウムビーズ（１ｍｍ径）を充填し（充填率５０vol％）、さらに顔料としてC.I.Pigment Red 213を１０重量％、水性媒体としてグリセリンを３５重量％、及び残部に純水を充填し、３〜４時間粉砕した。これを遠心分離処理し（１００００ｒｐｍ、３０分間）、粗大粒子を除去した。これに水性エマルジョンとして、ｐＨを８〜１０に調整したアクリル樹脂エマルジョン水溶液１０％を４．０重量％加え、体積平均粒子径５０ｎｍ〜２００ｎｍの顔料粒子が分散するマゼンタインク（顔料濃度１０重量％）を得た。

表１に示す顔料を用いて同様にインクを調製することにより、３種のマゼンタインク、３種のイエローインク、１種のシアンインクを得た。

（２）布帛への印刷
解像度６００ｄｐｉのピエゾ式インクジェットプリンタで、（１）で調製したマゼンタインクとイエローインクをそれぞれ用いることにより、１００％綿Ｔシャツ（Hanes社製 Beefy-T）にマゼンタのベタ画像とイエローのベタ画像を形成し、さらに、マゼンタインクとイエローインクを順次同量吐出させることによりレッドのベタ画像を形成した。

得られた画像の表面を測色計（ＣＭ−３７００ｄ、ミノルタ社）で測色し、Ｌ^*ａ^*ｂ^*表色系の色度ａ^*、ｂ^*を求めた。

また、同様に（１）で調製したイエローインクとシアンインクを用いることによりグリーンのベタ画像を形成し、マゼンタインクとシアンインクを用いることによりブルーのベタ画像を形成し、それぞれの色度ａ^*、ｂ^*を求めた。

これらの結果を表１、図１及び図２に示す。
［表１］

表１及び図１の結果から、マゼンタ顔料としてC.I.Pigment Red 213を使用すると、C.I.Pigment Red 122 を使用した場合に比してレッドの表現範囲が広くなることがわかる。この拡大した表現範囲を、図１に粗いドットで塗りつぶした領域Ａとして示す。

なお、この場合に、ブルーの表現範囲は、図１に細かいドットで塗りつぶした領域Ｂの分だけ狭くなるが、C.I.Pigment Red 213を用いてレッドの表現範囲を広げることによる布帛上での色表現範囲の拡大効果は極めて大きい。したがって、マゼンタ顔料としては、C.I.Pigment Red 213を使用するのが好ましいことがわかる。

また、C.I.Pigment Red 170は、所謂赤色をしており、マゼンタ顔料としてC.I.Pigment Red 170を使用した場合には、ブルーの表現範囲がC.I.Pigment Red 213を使用した場合よりもさらに狭まる。したがって、マゼンタ顔料としてC.I.Pigment Red 213を使用することにより、ブルーの表現範囲を犠牲にすることなく、理想的な赤を得られることがわかる。

一方、表１及び図２の結果から、グリニッシュなイエロー顔料であるC.I.Pigment Yellow 74やC.I.Pigment Yellow 180に比して、レディッシュなイエロー顔料であるC.I.Pigment Yellow 55を使用すると、これをC.I.Pigment Red 213と併用した場合のレッド周辺の表現範囲は広がるが（図２領域Ｃ）、C.I.Pigment Blue 15:3と併用した場合のグリーンの表現範囲が狭くなる（図２領域Ｄ）。ここで、広がるレッド周辺の表現領域は、オレンジやイエローの領域であり、これらの色はレッドの表現にはあまり関係せず、実使用の色再現上の重要性が薄い。

また、人の視感度は、レッド領域よりもグリーン領域が高い。したがって、十分に広いレッド領域をさらに広げるよりは、グリーンの表現領域を広く確保するため、C.I.Pigment Red 213と併用するイエロー顔料としては、グリニッシュなイエロー顔料を使用するのが好ましいことがわかる。

本発明のインクセットは、インクジェット方式で布帛に印刷する場合に有用であり、特に、印刷物に鮮やかなレッドの画像を形成する場合に有用である。

マゼンタ顔料の相違により、レッド周辺の表現範囲が広がることを示すａ^*−ｂ^*図である。 イエロー顔料の相違により、グリーン領域の表現範囲が広がることを示すａ^*−ｂ^*図である。

Claims (6)

1. C.I.Pigment Red 213を含むマゼンタインク、及び
   インクジェット方式で布帛に印刷した場合のＬ^*ａ^*ｂ^*表色系の色度ａ^*、ｂ^*が、−１８≦ａ^*≦０、５０≦ｂ^*≦８０となるイエロー顔料を含むイエローインク
   からなる布帛への印刷用インクジェットインクセット。
2. イエロー顔料が、C.I.Pigment Yellow 23、同74、同147、同150、同151、同154、同155、同175、同180及び同185から選ばれる請求項１記載のインクジェットインクセット。
3. 各インクが水性エマルジョンを含有する請求項１又は２記載のインクジェットインクセット。
4. 請求項３記載のインクセットのインクを布帛に着滴させて、布帛にレッドを形成する工程、及び布帛を熱処理することによりインクの色材を布帛に定着させる工程を含むインクジェット印刷方法。
5. 布帛上のインクの着滴量が１インチ平方当たり７ｍｇ〜３０ｍｇである請求項４記載のインクジェット印刷方法。
6. 布帛が、綿、ポリエステル又はこれらの混紡の天竺生地である請求項５記載のインクジェット印刷方法。

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