JP5444876B2 - インクジェット捺染方法 - Google Patents

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本発明は、衣類等の布帛に画像をプリントするインクジェット捺染方法に関し、より詳しくは、インクジェットヘッドから記録インクを吐出させて布帛に画像をプリントする際に、画質向上の機能をもつ処理液(縁取り液、浸透液など)を布帛に付与するインクジェット捺染方法に関するものである。
従来の捺染記録としては、版を用いるスクリーン捺染などが行われていたが、これに対してインクジェット方式を用いたインクジェット捺染記録方式は、無版で、スクリーン捺染では難しいグラデーションを描写することができ、また、同一の画像を記録する布帛が1枚であっても、効率的なプリント処理が可能であるという、少量多品種対応に適した優れた特徴を有している。
布帛にインクジェット記録する場合には滲みが発生するため、通常、布帛には滲み防止と、布帛に対する色剤の定着性向上を目的とした前処理が施されている。具体的には、滲み防止剤や定着性向上剤などを含む水溶液に予め布帛を浸漬、あるいはコーティングした後、乾燥する処理を施して画像形成を行う。
このような布帛の前処理工程は捺染記録においては必要な工程ではあるが、従来の前処理方法においては、下記のような課題を抱えている。
1)前処理に時間と工数を要すること、
2)予め前処理しても、その機能は時間の経過に伴い劣化するため、前処理を施した布帛を長期間にわたり保存することができない、
3)画像形成しない部分も含め布帛全面に前処理が施されるため、未画像形成部である白地に汚染(ステイン)が発生することがある。
以上のような各課題に対して、布帛に対する前処理をインクジェット方式で行うインクジェット捺染方法が提案されている(例えば、特許文献1参照。)。しかしながら、前処理の種類と方法は、図柄ごとに適した条件があるにもかかわらず、現状ではその必要性や実現手段について、十分に検討はなされていないのが現状である。特に、インクジェット方式による画像記録に先立って行われる前処理は、予め全面に1種類の前処理液を用いて施すものであって、画像における図柄に応じ、適宜選択してそれぞれの部位に最適の前処理を行うという発想はまったくなかった。
特開2005−232633号公報
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、その目的は、布帛に記録する画像の図柄に応じて、縁取り液と浸透液を、更に、必要に応じて滲み防止液を随時選択して布帛に付与し、かつ各々の部位に記録インクを付与することにより、図柄がくっきりして鮮明で滲みがなく、かつ、いらつきの発生が抑制された高品位の縁取り画像が得られるインクジェット捺染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.布帛の画像の縁取り部にワックスを含有する水性の縁取り液を付与する工程該画像の該縁取り部以外の部分に水性記録インクと、該水性記録インクが布帛に浸透するのを促進する、低表面張力溶剤または界面活性剤から選ばれる少なくとも1種を含有する浸透液を付与する工程を有し、該縁取り液、該水性記録インク、該浸透液は、インクジェットヘッドを備えたインクジェット記録装置によりそれぞれ吐出されるものであることを特徴とするインクジェット捺染方法。
2.布帛の画像の縁取り部にワックスを含有する水性の縁取り液を付与する工程、該画像の該縁取り部の該外側部分に、水性記録インクと、該水性記録インクが布帛に浸透するのを促進する低表面張力溶剤、または、界面活性剤から選ばれる少なくとも1種を含有する浸透液とを付与する工程、該画像の該縁取り部の内側部分に水溶性高分子、pH調整剤及びヒドロトロピー剤から選ばれる少なくとも1種を含有する滲み防止液と該水性記録インクを付与する工程を有し、該縁取り液、該水性記録インク、該浸透液、該滲み防止液は、インクジェットヘッドを備えたインクジェット記録装置によりそれぞれ吐出されるものであることを特徴とするインクジェット捺染方法。
3.布帛の縁取り部に前記縁取り液を付与する工程の後に、縁取り部以外の部分に前記浸透液と前記水性記録インクを付与する工程を行うことを特徴とする前記1に記載のインクジェット捺染方法。
4.布帛の縁取り部に前記縁取り液を付与する工程の後に、該縁取り部の外側に前記浸透液と前記水性記録インクを付与する工程、及び、縁取り部の内側に前記滲み防止液と前記水性記録インクを付与する工程を行うことを特徴とする前記2に記載のインクジェット捺染方法。
5.前記縁取り液を付与する工程の後に、布帛を予備加熱する工程をさらに有することを特徴とする前記1から4のいずれか1項に記載のインクジェット捺染方法。
6.ベルト表面に接着手段を有する粘着性ベルトに貼り付けた布帛に、前記縁取り液を付与する工程を経ることを特徴とする前記1から5のいずれか1項に記載されたインクジェット捺染方法
7.前記ワックスの平均粒径が30〜300nmであることを特徴とする前記1から6のいずれか1項に記載されたインクジェット捺染方法。
更に、本発明のインクジェット捺染方法において、下記に示す構成であることが、好ましい態様である。
8.前記記録インクが、少なくとも色剤、及び、水性定着樹脂を含有することを特徴とする前記1から7のいずれか1項に記載のインクジェット捺染方法。
9.前記浸透液が、低表面張力溶剤と、シリコン系界面活性剤またはフッ素系界面活性剤とを含有することを特徴とする前記1から7のいずれか1項に記載のインクジェット捺染方法。
10.前記滲み防止液が、水溶性高分子化合物を含有することを特徴とする前記2から7のいずれか1項に記載のインクジェット捺染方法。
11.前記接着手段が、地貼り剤を有する手段であることを特徴とする前記6に記載されたインクジェット捺染方法。
12.前記地貼り剤が、感熱性地貼り剤であることを特徴とする前記11に記載のインクジェット捺染方法。
本発明により、布帛に記録する画像の図柄に応じて、縁取り液及び浸透液を、更に、必要に応じて滲み防止液を随時選択して布帛に付与し、かつ各々の部位に記録インクを付与することにより、図柄がくっきりして鮮明で滲みがなく、かつ、いらつきの発生が抑制された高品位の縁取り画像が得られるインクジェット捺染方法を提供することができた。
実施例1において評価に用いた星型模様画像の模式図である。 実施例2において評価に用いた星型模様画像の模式図である。 インクジェット捺染記録装置の構成の一例を示す部分概略図である。 インクジェット捺染記録装置の構成の他の一例を示す部分概略図である。
以下、本発明を実施するための形態について詳細に説明する。
本発明者は、上記課題に鑑み鋭意検討を行った結果、縁取り液と、記録インクと、該記録インクが布帛に浸透するのを促進する浸透液とを用い、該縁取り液、該記録インク及び該浸透液を、それぞれ吐出するインクジェットヘッドを備えたインクジェット捺染記録装置を用いて、少なくとも1)画像の縁取り部に該縁取り液を付与し、2)縁取り部の外側の地染め部に該浸透液と該記録インクとを付与して画像を形成することを特徴とするインクジェット捺染方法により、布帛に記録する画像の図柄に応じて、縁取り液と浸透液とを随時選択して布帛に付与し、かつ少なくとも浸透液付与部に記録インクを付与することにより、鮮明でいらつきの発生が抑えられた高品位の縁取り画像が得られるインクジェット捺染方法を提供できることを見出したものである。
このような捺染方法により、記録する図柄において、縁取り部によって、背景となる地染め部分と画像部分を明確に区分けして、縁取り液により堰き止められて、地染め部分に付与された記録インクや浸透液が画像部分に侵入するのを防ぎ、形成する画像の境界部の滲みを防ぐことにより、くっきりと強調することができる。
また、例えば、タオルのような厚手の布帛を用いる場合であっても、縁取り画像の外側の地染め部分に浸透液を付与することによって、表面部分だけでなく、深部まで未染着部を生じないでしっかりと記録インクに十分に染色された布帛を得ることができ、いわゆるイラツキなく地染めされ、かつ、地染め部分に用いた浸透液や記録インクが縁取り内部に浸透して滲むのを抑えて、鮮明な画像を形成することができる。
本発明の第2の態様は、縁取り液と、記録インクと、布帛上で該記録インクの滲みを防止する機能を有する滲み防止液と、該記録インクが布帛に浸透するのを促進する浸透液とを用い、該縁取り液、該記録インク、該滲み防止液及び該浸透液を、それぞれ吐出するインクジェットヘッドを備えたインクジェット捺染記録装置を用いて、少なくとも1)画像の縁取り部に該縁取り液を付与し、2)該縁取り部の外側の地染め部に該浸透液と該記録インクとを付与し、3)該縁取り部の内側の部分に、該滲み防止液と該記録インクとを付与して画像を形成することを特徴とするインクジェット捺染方法である。
これにより、布帛に記録する画像の図柄に応じて、縁取り液と、滲み防止液と、浸透液とを随時選択して布帛に付与し、少なくとも浸透液付与部と滲み防止液付与部に記録インクを付与することにより、滲みがなく鮮明で、いらつきの発生を抑えた高品位の縁取り画像が得られるインクジェット捺染方法を提供できることを見出したものである。
このような捺染方法により、記録する図柄において、縁取り部によって、背景となる地染め部分と画像部分を明確に区分けして、地染め部分に付与された記録インクや浸透液が縁取り液により堰き止められて、画像部分に侵入するのを防ぐことができる。かつ、縁取り部内部の画像部分に滲み防止液を付与してから、該画像部分に更に細かい模様を形成すべく、相異なる色相や濃度の記録インクを付与することによって、模様部分を備えた画像部分であっても、滲みの発生がなく、高品位な画像を得ることができる。これは、地染め部分の記録インクが堰き止められ、縁取り部内部にしみ込むことなく、また、縁取り部内部の画像部分に模様を描くべく付与される記録インクが、滲み防止液によって不必要な拡散が抑えられ、着弾した箇所で適切なドット径にて模様を形成できることによる。
この様にして、本発明のインクジェット捺染方法により、所望の高品位画像を形成することができるものである。
本発明のインクジェット捺染方法においては、用いる記録インクが水性記録インクであることが好ましく、更に好ましくは該記録インクが少なくとも色剤及び水溶性定着樹脂を含有する態様である。
本発明で用いる浸透液には、低表面張力溶剤、シリコン界面活性剤、及び、フッ素系界面活性剤から選ばれる少なくとも1種を含有する態様が好ましい。
また、滲み防止液を用いる態様においては、該滲み防止液には、水溶性高分子を含むものが好ましい。
以下、本発明について詳細に説明する。
はじめに、本発明のインクジェット捺染方法に用いる縁取り液、記録インク、及び浸透液の構成の詳細について説明する。更に、好ましい態様において用いる滲み防止液について詳細に説明する。
《縁取り液》
本発明に係る縁取り液は、記録インクと浸透液が、布帛を構成する繊維を介して拡散するのを遮断する働きを示すものであればよい。例えば、縁取り液付与部で、地染め部に付与された記録インクと浸透液が堰き止められて、縁取り内部に浸み込まない態様が挙げられる。記録インクと浸透液は水性液であることが好ましいが、水性記録インクと水性の浸透液を用いる場合、本発明に係る縁取り液は水をはじく性質を有するものを含んでいればいかなる物質でもよく、疎水性物質を含むものであることが好ましい。例えば、フッ素系化合物、シリコン系化合物、ワックス類、ロウ類、トリアジン系化合物、あるいはこれらの混合物のような撥水剤が挙げられる。
また別の例としては、食塩、硫酸ソーダ、塩化カルシウム、塩化マグネシウムのような金属塩や、デンプン、アルギン酸ソーダ、カルボキシメチルセルロース、グアーガム、カゼイン、ポリエチレンイミン、ポリアリールアミン、ポリアクリルアミド、ポリアクリル酸ソーダのような高分子化合物、トリメチルベンジルアンモニウムクロリド、ポリジアリールジメチルアンモニウムクロリド、ステアリルトリメチルアンモニウムクロリド、ステアリルアミンアセテート、グリシンのような含窒素有機アミン化合物、及びベーマイト系アルミナゾルのようなカチオン性無機微粒子などが有効に用いられる。中でも撥水剤や高分子化合物や含窒素有機アミン化合物が特に有効である。最も好ましいのは撥水剤である。特に好ましいのはワックス類であり、これらのワックス類を微分散した水性液が縁取り液として好ましい。
以下、本発明に係る縁取り液に好適に用いることができるワックス類について、その詳細を説明する。
ワックス類は、動物系ワックス、植物系ワックス、石油系ワックス、鉱物系ワックスなどの天然ワックス、もしくは合成ワックスから選択することができる。
本発明において、縁取り液に含有させるワックス類としては、概ね融点が55℃以上、200℃未満であることが好ましい。
ワックスは水溶性、難溶性のいずれであってもよいが、難溶性ワックスが好ましく、主としてワックスエマルジョンとして使用することが好ましい。なかでも、合成ワックスを水分散したものを特に好ましく用いることができる。
このときワックスの分散体の平均粒子径は、30〜300nmのものを好ましく用いることができる。特に好ましいのは、30〜100nmであり、布帛になじみ、浸透液と記録インクの拡散を抑え、インクジェットヘッドからの射出安定性の観点で好ましい。
合成ワックスとしては、主にエチレンの重合や、ポリエチレンの熱分解により製造するポリエチレンワックスを好ましく用いることができる。
市販のポリエチレンワックスを用いることができ、例えば、ビッグケミージャパン社製のAQUACER、BASFジャパン社製のJONCRYL WAX26Jなどを好ましく用いることができる。
縁取り液に含有される疎水性物質の含有量は、好ましくは0.5〜20質量%である。0.5質量%以上であれば水性液の拡散を防止する効果が認められる。また、20質量%以下であれば、インクジェットヘッドの目詰まりや吐出性の劣化を引き起こすおそれが少ない。このような観点において、更に好ましくは1.0〜10質量%であり、2.0〜7.0質量%であれば、特に好ましい。
縁取り液は、上記疎水性物質のほかに、通常のインクジェット用インクに用いられる目詰まり防止溶剤やその他の添加剤、イオン交換水などを混合溶解して、無色の縁取り液として調製される。
目詰まり防止剤の具体例としては、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、ポリエチレングリコール、チオジグリコール、プロピレングリコール、グリセリン、ピロリドン等が挙げられる。縁取り液に含まれる目詰まり防止剤の含有量は、5.0〜30質量%が好ましい。
また、その他の添加剤の具体例としては、ポリオキシエチレンアルキルエーテルやポリオキシエチレンアルキルアミン等の界面活性剤や、NaCl、NaSO等の無機塩が挙げられる。縁取り液に含有される添加剤の含有量は、0.1〜10質量%、好ましくは0.5〜5質量%である。これらの添加剤は、布への浸透性を調整するために使用する。
縁取り液には、水性液媒体としてイオン交換水を含有するが、イオン交換水の含有量は、縁取り液全質量に対して30〜94質量%、好ましくは60〜90質量%である。
《記録インク》
以下、本発明に係る記録インクについて説明する。
本発明に係る記録インクは、少なくとも色剤を含有するが、好ましくは水性記録インクであって、主には、水、色剤、水溶性溶剤、各種添加剤等を含有して構成することができる。更に、水溶性定着樹脂を含有すると更に好ましい。
〔色剤〕
本発明で用いることのできる水性記録インクには、インクジェット方式で公知の各種色剤を用いることができ、例えば、反応性染料、酸性染料、分散染料、顔料などを挙げることができるが、その中でも、本発明の効果をより発揮できる観点から、色剤として染料を用いることが好ましい。
〈染料〉
本発明に好ましく用いられる水性記録インクにおける染料の含有量としては、特に制限はないが、例えば、反応性染料の含有量としては、3質量%以上、20質量%未満であることが好ましく、更には、5質量%以上、15質量%未満であることが好ましい。特に、同一色の水性記録インクで最も染料濃度の高い水性記録インク中の反応性染料の含有量は、10質量%以上、15質量%未満であることが好ましい。
以下、本発明に好ましく用いられる水性記録インクに適用可能な染料の具体例を列挙するが、本発明では、これら例示する染料にのみ限定されるものではない。
本発明で用いることのできる反応性染料としては、例えば、アゾ染料、メチン染料、アゾメチン染料、キサンテン染料、キノン染料、フタロシアニン染料、トリフェニルメタン染料、ジフェニルメタン染料等を挙げることができる。
本発明に適用可能な反応性染料としては、例えば、
C.I.Reactive Yellow:2、3、7、15、17、18、22、23、24、25、27、37、39、42、57、69、76、81、84、85、86、87、92、95、102、105、111、125、135、136、137、142、143、145、151、160、161、165、167、168、175、176、
C.I.Reactive Orange:1、4、5、7、11、12、13、15、16、20、30、35、56、64、67、69、70、72、74、82、84、86、87、91、92、93、95、107、
C.I.Reactive Red:2、3、3:1、5、8、11、21、22、23、24、28、29、31、33、35、43、45、49、55、56、58、65、66、78、83、84、106、111、112、113、114、116、120、123、124、128、130、136、141、147、158、159、171、174、180、183、184、187、190、193、194、195、198、218、220、222、223、226、228、235、
C.I.Reactive Violet:1、2、4、5、6、22、23、33、36、38、
C.I.Reactive Blue:2、3、4、7、13、14、15、19、21、25、27、28、29、38、39、41、49、50、52、63、69、71、72、77、79、89、104、109、112、113、114、116、119、120、122、137、140、143、147、160、161、162、163、168、171、176、182、184、191、194、195、198、203、204、207、209、211、214、220、221、222、231、235、236、
C.I.Reactive Green:8、12、15、19、21、
C.I.Reactive Brown:2、7、9、10、11、17、18、19、21、23、31、37、43、46、
C.I.Reactive Black:5、8、13、14、31、34、39、
等が挙げられる。
本発明に適用可能な酸性染料としては、例えば、
C.I.Acid Yellow:1、3、11、17、18、19、23、25、36、38、40、40:1、42、44、49、59、59:1、61、65、67、72、73、79、99、104、159、169、176、184、193、200、204、207、215、219219:1、220、230、232、235、241、242、246、
C.I.Acid Orange:3、7、8、10、19、22、24、51、51S、56、67、74、80、86、87、88、89、94、95、107、108、116、122、127、140、142、144、149、152、156、162、166、168、
C.I.Acid Red:1、6、8、9、13、18、27、35、37、52、54、57、73、82、88、97、97:1、106、111、114、118、119、127、131、138、143、145、151、183、195、198、211、215、217、225、226、249、251、254、256、257、260、261、265、266、274、276、277、289、296、299、315、318、336、337、357、359、361、362、364、366、399、407、415、
C.I.Acid Vioret:17、19、21、42、43、47、48、49、54、66、78、90、97、102、109、126、
C.I.Acid Blue:1、7、9、15、23、25、40、61:1、62、72、74、80、83、90、92、103、104、112、113、114、120、127、127:1、128、129、138、140、142、156、158、171、182、185、193、199、201、203、204、205、207、209、220、221、224、225、229、230、239、258、260、264、277:1、278、279、280、284、290、296、298、300、317、324、333、335、338、342、350、
C.I.Acid Green:9、12、16、19、20、25、27、28、40、43、56、73、81、84、104、108、109、
C.I.Acid Brown:2、4、13、14、19、28、44、123、224、226、227、248、282、283、289、294、297、298、301、355、357、413、
C.I.Acid Black:1、2、3、24、24:1、26、31、50、52、52:1、58、60、63、63S、107、109、112、119、132、140、155、172、187、188、194、207、222、
等が挙げられる。
本発明に適用可能な分散染料としては、例えば、
C.I.Disperse Yellow:3、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 Orange:1、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 Red:1、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 Violet:1、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 Brown:1、2、4、9、13、19
C.I.Disperse Blue:3、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。
分散染料を用いたインクジェット捺染方式において、高温処理で発色させる場合には、機械や布地の白場に染料が昇華することによる汚染の原因とならないようにするため、昇華堅牢度の高い分散染料を選定することが好ましい。
〈顔料〉
本発明に好ましく用いられる水性記録インクにおいては、色剤として顔料を用いることもできる。
本発明に適用可能な顔料としては、
カーボンブラック、
C.I.Pigment Yellow:1、3、12、13、14、16、17、43、55、74、81、83、109、110、120、138、
C.I.Pigment Orange1:3、16、34、43、
C.I.Pigment Red:2、5、8、12、17、22、23、41、112、114、122、123、146、148、149、150、166、170、220、238、245、258、
C.I.Pigment Violet:19、23、
C.I.Pigment Blue:15、15:1、15:3、15:5、29、
C.I.Pigment Brown22、
C.I.Pigment Black:1、7、
C.I.Pigment White6、
等を挙げることができる。
〔水溶性溶剤〕
本発明に好ましく用いられる水性記録インクで用いることのできる水溶性溶剤としては、以下に示す水溶性有機溶剤を挙げることができる。
例えば、アルコール類(例えば、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノール、イソブタノール、sec−ブタノール、t−ブタノール等)、多価アルコール類(例えば、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、ポ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、ポリプロピレングリコール、ブチレングリコール、ヘキサンジオール、ペンタンジオール、グリセリン、ヘキサントリオール、チオジグリコール等)、アミン類(例えば、エタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、N−メチルジエタノールアミン、N−エチルジエタノールアミン、モルホリン、N−エチルモルホリン、エチレンジアミン、ジエチレンジアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、ポリエチレンイミン、ペンタメチルジエチレントリアミン、テトラメチルプロピレンジアミン等)、アミド類(例えば、ホルムアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド等)、複素環類(例えば、2−ピロリドン、N−メチル−2−ピロリドン、シクロヘキシルピロリドン、2−オキサゾリドン、1、3−ジメチル−2−イミダゾリジノン等)、スルホキシド類(例えば、ジメチルスルホキシド等)等が挙げられる。
〔水溶性定着樹脂〕
本発明に用いられる水性記録インクは、水溶性定着樹脂を含有することが好ましい。水溶性定着樹脂としては、酸価が100mgKOH/g以上、300mgKOH/g以下であり、かつ質量平均分子量が3000以上、30000以下であることが好ましい。
本発明に好ましく用いることができる水溶性定着樹脂は、画像の耐久性向上のためのバインダー樹脂としての機能があるため、インク中では安定に溶解しているが、記録媒体上で乾燥した後には、耐水性を付与することができる樹脂が好ましい。
このような樹脂としては、樹脂中に疎水性成分と親水性成分をあるバランスで有するものを設計して用いる。この際、親水性成分としてはイオン性のものであり、更に好ましくはアニオン性のものである。特に、アニオン性のものを揮発可能な塩基成分で中和することで水溶性を付与したものが好ましい。そして、本発明の水溶性定着樹脂は、酸性基としてカルボキシル基またはスルホン酸基を有しており、かつ酸価が70mgKOH/g以上、300mgKOH/g以下の樹脂である。酸価としては、90mgKOH/g以上、200mgKOH/g以下のものを特に好ましく用いることができる。
酸価とは、樹脂1g中に含まれる酸性成分を中和するのに要する水酸化カリウムのミリグラム数(mgKOH/g)である。
このような樹脂としては、アクリル系、スチレン−アクリル系、アクリロニトリル−アクリル系、酢酸ビニル−アクリル系、ポリウレタン系、ポリエステル系の各樹脂を挙げることができるが、疎水性モノマーと親水性モノマーを含有する樹脂を用いることができる。
疎水性モノマーとしては、例えば、アクリル酸エステル(アクリル酸n−ブチル、アクリル酸2−エチルヘキシル、アクリル酸2−ヒドロキシエチル等)、メタクリル酸エステル(メタクリル酸エチル、メタクリル酸ブチル、メタクリル酸グリシジル等)、スチレン等が挙げられる。
親水性モノマーとしては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、アクリルアミド等が挙げられ、アクリル酸のような酸性基を有するものは、重合後に塩基で中和したものを好ましく用いることができる。
樹脂の分子量としては、平均分子量で3000から30000のものを用いることができる。好ましくは7000から20000のものを用いることができる。
樹脂のTgは−30℃から100℃程度のものを用いることができる。好ましくは−20℃から80℃程度のものを用いることができる。
重合方法としては、溶液重合を用いることが好ましい。
樹脂の酸性モノマー由来の酸性基は部分的、あるいは完全に塩基成分で中和することが好ましい。この場合の中和塩基としては、アルカリ金属含有塩基、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等や、アミン類(例えば、アンモニア、アルカノールアミン、アルキルアミン等)を用いることができる。特に、沸点が200℃未満のアミン類で中和することは、画像耐久性向上の観点から特に好ましい。
本発明で好ましく用いられる水性記録インクに適用可能な水溶性定着樹脂の具体例としては、例えば、ジョンクリル60J、同61J、同62J、同63J、同70J(以上、BASF社製、水溶性高分子化合物)等を挙げることができる。
水溶性定着樹脂の添加量としては、本発明の目的効果を達成するためには、2質量%以上、10質量%以下の量で用いることが好ましく、3質量%以上、6質量%以下で用いることがより好ましい。このような量が好ましい理由として、本発明者は以下のように推察している。すなわち、2質量%以上であれば、バインダーとしての機能を発揮し、画像耐久性に対し十分な効果がある。また、10質量%以下であれば、インクの保存安定性及び吐出安定性が良好である。
また、本発明に好ましく用いられる水性記録インクに用いる水溶性定着樹脂としては、後述する滲み防止液に適用することのできる水溶性高分子も用いることができる。
〔その他の添加剤〕
本発明に好ましく用いられる水性記録インクにおいては、インクの長期保存安定性を保つため、防腐剤、防黴剤をインク中に添加することができる。防腐剤、防黴剤としては、例えば、芳香族ハロゲン化合物(例えば、Preventol CMK)、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(例えば、PROXEL GXL)などが挙げられる。
以上のような組成の水性記録インクのうち、本発明に適用するのに好ましいのは、反応性染料を含む水性記録インク、及び、酸性染料を含む水性記録インクである。すなわち、本発明に係る浸透液によりイラツキ防止の効果を顕著に発現するという点、及び滲み防止液を用いる態様においては、滲み抑制の効果を顕著に示すという点で好ましい。
《浸透液》
次いで、本発明に係る浸透液の詳細について説明する。
本発明に係る浸透液は基本的には浸透剤を含有するが、浸透剤としては記録インク、好ましくは水性記録インク中の色剤を布帛の深さ方向まで充分に浸透させる機能、あるいは浸透を促進する機能を有していれば、特に限定されない。
水性記録インクの布帛への浸透を促進する化合物としては、低表面張力溶剤もしくは界面活性剤を用いることが好ましい。また、低表面張力溶剤と界面活性剤を併用してもよい。
(低表面張力溶剤)
低表面張力溶剤としては、溶剤の表面張力が35mN/m以下のものが好ましく、下記のものを好ましく用いることができる。なお括弧内の数値は、溶剤の表面張力(mN/m)を表す。
グリコールエーテル類としては、例えば、エチレングリコールモノエチルエーテル(28.2)、エチレングリコールモノブチルエーテル(27.4)、ジエチレングリコールモノエチルエーテル(31.8)、ジエチレングリコールモノブチルエーテル(33.6)、トリエチレングリコールモノブチルエーテル(32.1)、プロピレングリコールモノプロピルエーテル(25.9)、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル(28.8)、ジプロピレングリコールモノプロピルエーテル、トリプロピレングリコールモノメチルエーテル(30.0)等が挙げられる。
また、1,2−アルカンジオール類としては、例えば、1,2−ブタンジオール、1,2−ペンタンジオール、1,2−ヘキサンジオール(28.1)、1,2−ヘプタンジオール等が挙げられる。これらの低表面張力溶剤を、浸透液中に3〜30質量%添加することが好ましい。
(界面活性剤)
界面活性剤としては、特に制限はないが、例えば、ジアルキルスルホコハク酸塩類、アルキルナフタレンスルホン酸塩類、脂肪酸塩類等のアニオン性界面活性剤、ポリオキシエチレンアルキルエーテル類、ポリオキシエチレンアルキルアリルエーテル類、アセチレングリコール類、ポリオキシエチレン・ポリオキシプロピレンブロックコポリマー類等のノニオン性界面活性剤、アルキルアミン塩類、第四級アンモニウム塩類等のカチオン性界面活性剤が挙げられる。
また、水性記録インクの色剤を布帛深部によりいっそう浸透させるために、浸透液の表面張力は、20mN/m以上、35mN/m以下に制御することが好ましく、その様な観点からは、特に、シリコン系界面活性剤もしくはフッ素系界面活性剤を添加して表面張力を制御することが好ましい。
〈シリコン系界面活性剤、フッ素系界面活性剤〉
シリコン系界面活性剤としては、好ましくはポリエーテル変性ポリシロキサン化合物であり、例えば、信越化学工業製のKF−351A、KF−642やビッグケミー製のBYK345、BYK347、BYK348などが挙げられる。
フッ素系界面活性剤は、通常の界面活性剤の疎水性基の炭素に結合した水素の代わりに、その一部または全部をフッ素で置換したものを意味する。この内、分子内にパーフルオロアルキル基を有するものが好ましい。
フッ素系界面活性剤として、その具体例を挙げると、例えば、大日本インキ化学工業社からメガファック(Megafac)Fなる商品名で、旭硝子社からサーフロン(Surflon)なる商品名で、ミネソタ・マイニング・アンド・マニファクチュアリング・カンパニー社からフルオラッド(Fluorad)FCなる商品名で、インペリアル・ケミカル・インダストリー社からモンフロール(Monflor)なる商品名で、イー・アイ・デュポン・ネメラス・アンド・カンパニー社からゾニルス(Zonyls)なる商品名で、またファルベベルケ・ヘキスト社からリコベット(Licowet)VPFなる商品名で、それぞれ市販されている。
また、非イオン性フッ素系界面活性剤としては、例えば、大日本インキ社製のメガファックス144D、旭硝子社製のサーフロンS−141、同145等を挙げることができ、また、両性フッ素系界面活性剤としては、例えば、旭硝子社製のサーフロンS−131、同132等を挙げることができる。界面活性剤は、浸透液中に、0.1質量%から3.0質量%の範囲で添加することが好ましい。
浸透液中に、水性記録インク中の色剤を可溶化する溶剤を添加することは、色剤の浸透性を向上するために好ましい。溶剤としては、色剤を3%以上溶解することが出来る溶剤が好ましい。
例えば、多価アルコール類(例えば、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、グリセリン等)、アミド類(例えば、ホルムアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド等)、複素環類(例えば、2−ピロリドン、N−メチル−2−ピロリドン、1、3−ジメチル−2−イミダゾリジノン等)、スルホキシド類(例えば、ジメチルスルホキシド等)等が好ましく用いることが出来る。なかでもエチレングリコールが好ましい。
浸透液の粘度としては、3mPa・s以上、20mPa・s未満であることが好ましい。表面張力としては、20mN/m以上、50mN/m以下であることが好ましく、より好ましくは20mN/m以上、35mN/m以下である。
《滲み防止液》
次に、本発明の好ましい態様に用いる滲み防止液について説明する。
本発明に係る滲み防止液は、水性記録インクを使用するに際し、該インクが布帛上で滲むのを防止する機能を有するという点で、水性処理液であることが好ましい。
以下に、本発明に好ましく用いることのできる滲み防止液の各構成要素について説明する。
(pH調整剤)
本発明に係る滲み防止液においては、pH調整剤を含有することが好ましい。本発明に係る滲み防止液が含有するpH調整剤は、水性記録インク中の色剤の布帛に対する定着性を向上させる機能を有している。
例えば、水性記録インクが色剤として反応性染料を用いる場合には、pH調整剤としてアルカリ成分を添加することができる。アルカリ成分としては、有機塩基、無機塩基から選択することができる。中でも、水溶性の無機塩基が、発色性、臭気、水性記録インクへの溶解性、排水負荷などの点で好ましく、中でも炭酸塩あるいは重炭酸塩が好ましい。また、カリウム塩は、ナトリウム塩に対して種々の印字環境下での射出安定性に優れており好ましい。炭酸カリウム、炭酸水素カリウムを、単独あるいは他のナトリウム塩と併用して用いることが好ましい。
水性記録インクが色剤として酸性染料を含有している場合には、酸成分を添加することができる。酸性成分としては、例えば、有機酸、強酸のアンモニウム塩を挙げることができ、特に、硫酸アンモニウムを好ましく用いることができる。
(水溶性高分子)
本発明に係る滲み防止液は、水溶性高分子を含むことが好ましい。本発明に係る滲み防止液に含有させることのできる水溶性高分子としては、水酸基価が50mgKOH/g未満で、重量平均分子量が1000以上、100000以下で、かつ25℃の水あるいはアルカリ水溶液に対して10質量%以上の溶解度を有するものであることが好ましい。
本発明に適用可能な水溶性高分子としては、例えば、ポリビニルピロリドン、ポリエチレングリコール、エチレンオキサイドプロピレンオキサイド共重合物、グリセリンのポリエチレンオキサイド付加物、グリセリンのポリプロピレン付加物、ジグリセリンのポリエチレンオキサイド付加物、ジグリセリンのポリプロピレン付加物及びアクリル樹脂から選ばれる少なくとも1種であることが好ましい。
ポリビニルピロリドンは、分子量と相関する粘性特性値で分類されており、K(コリドン)15、K30、K60(以上、東京化成工業社製)などが好ましく用いることができ、特に、K15、K30が、インクジェット射出安定性が高く、かつ、にじみ抑制に効果があり好ましい。滲み防止液への添加量としては、固形分として2〜20質量%添加することが好ましい。
ポリエチレングリコールとしては、質量平均分子量が600以上のものを好ましく用いることが出来る。さらに1000以上、4000以下のものが特ににじみ抑制に効果があり好ましい。滲み防止液への添加量としては、2〜20質量%添加することが好ましい。
エチレンオキサイドプロピレンオキサイド共重合物としては、ポリプロピレングリコールの末端にポリエチレンオキサイドを付加させた構造のもの、ポリエチレングリコールの末端にポリプロピレンオキサイドを付加させた構造のもの、エチレンオキサイド−プロピレノキサイドのランダム共重合体などが挙げられる。
ポリプロピレングリコールの末端にポリエチレンオキサイドを付加させた構造のものとしては、ADEKA株式会社のアデカプルロニックL、P、Fシリーズに種々のエチレンオキサイド−プロピレンオキサイド配合比率品や種々の分子量のものが市販されており、それらから選択することが出来る。特に、ポリプロピレングリコール部の分子量が2000以下で水溶性のものを好ましく用いることが出来る。具体的には、L−62、L−64、F−68、F−88、F−108、L−44、L−34、L−23などを挙げることができる。
ポリエチレングリコールの末端にポリプロピレンオキサイドを付加させた構造のものとしては、同じくADEKA株式会社のリバースタイプ、17R−2、17R−3、17R−4などから選択して用いることが出来る。
エチレンオキサイドプロピレンオキサイド共重合物の滲み防止液への添加量としては、2〜20質量%であることが好ましい。
ジグリセリンのポリエチレンオキサイド付加物としては、坂本薬品工業株式会社のSC−Eシリーズから選択して用いることができる。SC−E450、SC−E750、SC−E1000、SC−E1500などを好ましく用いることが出来る。滲み防止液への添加量としては、2〜20質量%であることが好ましい。
ジグリセリンのポリプロピレン付加物としては、坂本薬品工業株式会社のSC−Pシリーズから選択して用いることができ、SC−P400、SC−P750、SC−P1000などを好ましく用いることが出来る。滲み防止液への添加量としては、2〜20質量%が好ましい。2質量%以上であれば十分な滲み抑制効果が発現でき、また、20質量%以下であればインクジェット射出がより安定である。
水溶性高分子は単独で用いても複数種を併用してもよい。
また、該滲み防止液に用いる水溶性高分子としては、前述の水性記録インクの詳細な説明で記載した水溶性定着樹脂も用いることができる。
(ヒドロトロピー剤)
本発明に係る滲み防止液には、発色性向上のためにヒドロトロピー剤を添加することができる。特に、水性記録インクの色剤として酸性染料または反応性染料を用いた場合、ヒドロトロピー剤を用いることによってプリント後の発色向上の効果を顕著に発揮するという点で好ましい。
ヒドロトロピー剤としては、例えば、水溶性のアミド類、スルホンアミド類、尿素、尿素誘導体等が挙げられ、特に尿素が好ましい。
ヒドロトロピー剤の添加量は、滲み防止液全質量の2質量%以上、40質量%未満であることが好ましい。
(水溶性溶剤)
本発明に係る滲み防止液には、水および水溶性溶剤を含有することができる。
水溶性溶剤としては、以下に示す具体例が挙げられる。例えば、アルコール類(例えば、メタノール、エタノール、プロパノール、イソプロパノール、ブタノール、イソブタノール、sec−ブタノール、t−ブタノール等)、多価アルコール類(例えば、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、ポ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、ポリプロピレングリコール、ブチレングリコール、ヘキサンジオール、ペンタンジオール、グリセリン、ヘキサントリオール、チオジグリコール等)、アミン類(例えば、エタノールアミン、ジエタノールアミン、トリエタノールアミン、N−メチルジエタノールアミン、N−エチルジエタノールアミン、モルホリン、N−エチルモルホリン、エチレンジアミン、ジエチレンジアミン、トリエチレンテトラミン、テトラエチレンペンタミン、ポリエチレンイミン、ペンタメチルジエチレントリアミン、テトラメチルプロピレンジアミン等)、アミド類(例えば、ホルムアミド、N,N−ジメチルホルムアミド、N,N−ジメチルアセトアミド等)、複素環類(例えば、2−ピロリドン、N−メチル−2−ピロリドン、シクロヘキシルピロリドン、2−オキサゾリドン、1、3−ジメチル−2−イミダゾリジノン等)、スルホキシド類(例えば、ジメチルスルホキシド等)等が挙げられる。
《布帛》
本発明で用いる布帛は、特に限定されるものではなく、その種類や厚み、また、本発明に係る画像記録に先立って予め従来のような前処理がなされているものであっても、前処理がなされていないものであってもよい。
本発明に使用することができる布帛または編布を構成する繊維素材としては、絹、ナイロン、羊毛、アクリル繊維、ポリウレタン、木綿、麻、レーヨンポリウレタン、ポリエステル、アセテート等を挙げることができ、これらの繊維は、織物、編布、不織布等いずれの形態にしたものでもよく、特に本発明の効果を顕著に発揮する布帛は、綿織物である。
《インクジェット捺染方法》
はじめに、本発明に係る記録インク、縁取り液及び浸透液を用いたインクジェット捺染方法に用いるインクジェット捺染記録装置及びインクジェット捺染方法について説明する。
〔粘着性ベルト〕
本発明のインクジェット捺染方法においては、布帛がベルト表面に接着手段を有する粘着性ベルトに貼り付けた状態で、各々の液を付与される態様が好ましい。
該粘着性ベルトとは、連続した無端ベルトを駆動ローラにて駆動、搬送させて、接着手段で保持した布帛を搬送するものであり、接着手段として好ましいものは地貼り剤を付与する手段で、布帛と接する側のベルト全面に地貼り剤を有し、粘着性を有する粘着性ベルトを用いるのが好ましい。
本発明で好ましく用いられるインクジェット捺染記録装置においては、布帛は、ニップローラ等を介して粘着性ベルトに貼り付けられた後、縁取り液等を付与するインクジェットヘッド下部に搬送される。ここで、縁取り液等が付与され、その下流部に位置する加熱手段を経て、記録インクを付与するインクジェットヘッド下部に搬送されて、記録インクが付与され、画像が形成される。この間の連続的工程において、布帛をひとつの粘着性ベルト上に貼り付けたまま搬送することで、布帛の収縮を実質的に抑えることができる。
画像形成された後、布帛は粘着性ベルトから剥がされ、必要に応じて乾燥工程を経た後、巻き取りローラなどに巻き取られる。
本発明に係る粘着手段として好適に用いられる地貼り剤としては、加熱によって粘着性が発揮される感熱型の地貼り剤と、加圧することで粘着性が発揮される感圧型の地貼り剤などを用いることができる。市販されているものとしては、例えば、株式会社 横浜ポリマー研究所製の捺染用地貼り剤HAシリーズ(感熱型地貼り剤)、同SIシリーズ(感圧型地貼り剤)等がある。また、特開2006−176267号、特開2006−199498号、特開2006−264805号、特開2006−264806号等の各公報に記載の地貼り剤を用いることが出来る。
地貼り剤の粘着性ベルトへの付与方法としては、例えば、無端ベルト基材上に、塗布、または貼り付けにより付与することができる。
本発明においては、地貼り剤として感熱型地貼り剤を用いることが好ましい。インクジェット捺染記録装置内の乾燥機による熱で、地貼り剤と布帛の密着性が向上し、布帛はがれ故障が起こりにくくなり、貼り付け位置が固定されるので、プリント画像の再現性が高まる。特に、インクなどの液体が布帛に付与されると、布帛と地貼り剤との密着性は低下する場合があり、さらに、縁取り液などを付与することで、付与する総液体量が増大すると、地貼り剤と布帛がより剥がれやすくなる。このため、記録装置内の乾燥機による熱で感熱型地貼り剤と布帛の密着性を向上させることは特に好ましい態様の1つである。
さらに、感熱性地貼り剤をベルト上に塗布する際に熱エネルギーを付与する必要があるが、本発明に係る乾燥手段を、この塗布時の加熱に使用することが可能である。
地貼り剤を有し、布帛を貼り付けて搬送する態様の粘着性ベルトには、布帛の厚さや、付与するインク量により、記録インクなどによる汚れが発生する場合がある。このような場合に備え、プリントした後、布帛が剥がされた以降、再度布帛を貼り付けるまでの間に、ベルト洗浄機構を設けることは好ましい。付与するインク等に高分子化合物を添加した場合、該ベルト洗浄機構で、該高分子の溶解性のある洗浄液を用意し、洗浄することは好ましい。
〔縁取り液、浸透液等を付与するのに用いるインクジェットヘッド〕
本発明のインクジェット捺染方法においては、本発明に係る縁取り液、あるいは浸透液をインクジェットヘッド(以下、単にヘッドともいう。)を用いて布帛上に付与することができ、これにより必要な部位に必要な量の縁取り液あるいは浸透液を、均一にムラなく付与することができる。
縁取り液あるいは浸透液を付与するヘッドは、後述する記録インクを付与するヘッドを搭載したキャリッジと同じキャリッジに搭載する態様であってもよい。更に、縁取り液を付与するヘッドと、浸透液を付与するヘッドと、記録インクを付与するヘッドを別キャリッジに搭載する態様である態様が、縁取り液を付与してから記録インクを付与するまでの間に、縁取り液を乾燥させることができる点、あるいは浸透液を任意の位置で付与することができるという観点から、それぞれのヘッドを独立して配置することも好ましい。
縁取り液、浸透液を吐出するに用いるヘッドとしては、ピエゾ方式、サーマル方式、コンティニュアス方式などさまざまな方式から選択することができる。また、特に、ピエゾ方式は小型で集積度が高いヘッドを設計できる観点においても好ましい。
本発明に係る縁取り液あるいは浸透液は、それぞれ単独のヘッドから付与しても、あるいは複数のヘッドから付与しても良い。
縁取り液あるいは浸透液を吐出するに用いるヘッドから吐出する縁取り液あるいは浸透液の吐出液滴量は、記録媒体である布帛の種類、布帛が保持できる記録インク容量、布帛の厚さ、単位面積あたりの記録インクの平均付与量などにより決定されるが、概ね1pl以上、100pl以下であり、その範囲で適宜選択して設定することができる。
また、本発明における好ましい態様として、縁取り液、浸透液、及び記録インクに加えて滲み防止液を用いる場合について説明する。
縁取り液、滲み防止液、あるいは浸透液を付与するヘッドは、記録インクを付与するヘッドを搭載したキャリッジと同じキャリッジに搭載する態様であってもよい。更に、縁取り液を付与するヘッドと、滲み防止液を付与するヘッドと、浸透液を付与するヘッドと、水性記録インクを付与するヘッドを別キャリッジに搭載する態様であると、縁取り液や滲み防止液を付与してから水性記録インクを付与するまでの間に、縁取り液や滲み防止液を乾燥させることができること、あるいは浸透液を任意の位置で付与することができるという観点から、それぞれのヘッドを独立して配置することが好ましい。
また、滲み防止液を吐出するに用いるヘッドとしては、前述の、縁取り液や浸透液を吐出するに用いるに適したものと同様に、ピエゾ方式、サーマル方式、コンティニュアス方式などさまざまな方式から選択することができる。ピエゾ方式、コンティニュアス方式は、水性高分子を含む滲み防止液でも安定に射出することができる点で好ましい。また、特に、ピエゾ方式は小型で集積度が高いヘッドを設計できる観点においても好ましい。
本発明に係る滲み防止液は単独のヘッドから付与しても、あるいは複数のヘッドから付与しても良い。
本発明に係る滲み防止液を吐出するに用いるヘッドから吐出する滲み防止液の吐出液滴量は、記録媒体である布帛の種類、布帛が保持できる液体容量、布帛の厚さ、単位面積あたりの記録インクの平均付与量により決定されるが、概ね1pl以上、100pl以下であり、適宜選択して設定することができる。
〔記録インクの付与に用いるインクジェットヘッド〕
本発明に係る記録インク、殊に水性記録インクの付与に用いるインクジェットヘッドとしては、ピエゾ方式、サーマル方式、コンティニュアス方式などさまざまな方法から選択することができる。ピエゾ方式、コンティニュアス方式は、定着樹脂を含む水性記録インクなどでも安定に射出する可能性が高く好ましい、特にピエゾ方式は小型で集積度が高く好ましい。
〔加熱手段〕
本発明のインクジェット捺染方法に用いるインクジェット捺染記録装置においては、縁取り液、記録インク及び滲み防止液を、加熱された布帛上に付与することが更に好ましい。縁取り液等は、ヘッドから安定に吐出して布帛に着弾する際に、布帛が一定の温度に加熱されていると、縁取り液等が含有している水や水溶性有機溶媒が速やかに揮発して増粘等の作用により、不必要に濡れ広がることなく、的確な大きさのドットを形成することができる。また、布帛上に縁取り液等を付与したのち、該縁取り液等を乾燥するという観点においても、加熱手段を設けることが好ましい。特に、滲み防止液を用いる態様においては、滲み防止液を付与するヘッドと記録インクを付与するヘッドとが同じキャリッジに担持されている場合には自然乾燥でもよいが、両者のヘッドが別のキャリッジに担持されている場合には、自然乾燥でもよいし、加熱手段を有するものであってもよく、付与された縁取り液や滲み防止液の機能を最大限まで発現する程度まで乾燥する手段を用いる態様であることが好ましい。
また、水性記録インクを用いる場合には、布帛への滲み防止液の付与により、記録インクの量と併せて、水性液総量が増え、それによる滲みを誘発する可能性があるため、水性記録インクの付与に先立って、布帛に付与された滲み防止液の水および水溶性有機溶剤等の液相成分をできるだけ乾燥させて除くことが好ましい。
本発明においては、布帛の表面温度を30℃から80℃の範囲で、布帛の種類や厚み等に応じて、また、縁取り液等の付与する液の組成ごとに適した温度設定をすることが好ましい。
更に、該加熱手段において発生する縁取り液に含まれていた揮発成分は、プリンタ外部に排出することが好ましく、例えば、排気塔を設ける手段やファンなどを利用して強制的に排出する手段を設けることが好ましい。
本発明に適用可能な加熱手段の具体的な方法としては、温度制御した温風による乾燥手段、ホットプレートを用いた乾燥手段、可視光或いは遠赤外光を用いた乾燥手段、ヒートローラーを用いた乾燥手段、マイクロ波を照射する手段を用いた乾燥手段等を適宜選択して用いることができる。
〔インクジェット捺染記録装置の構成例〕
以下、図を用いて上記説明した本発明に適用可能なインクジェット捺染記録装置について説明するが、本発明は、これら例示する図面に示す構成にのみ限定されるものではない。
図3は、インクジェット捺染記録装置の構成の一例を示す部分概略図である。
図3において、粘着性ベルト1は、サポートロール2、搬送ロール3に保持され、無端基材ベルト上に粘着手段、特に好ましくは地貼り剤を有する粘着性ベルトである。
右方向より搬送された布帛Pは、ニップロール4と粘着性ベルト1とで狭持され、粘着性ベルト1に固定される。次いで、縁取り液をヘッドaHより布帛Pの領域A(図1および図2におけるA部)に付与する。また、滲み防止液をヘッドbHより布帛Pの領域B(図1および図2におけるB部)と領域C(図1におけるC部)に付与した後、温度制御可能な風または温風を吹き付ける乾燥手段5、具体的には、内部にファン6及び発熱体7を備えた温風を付与する乾燥手段5により、また、搬送ベルト1をはさんで、布帛を裏面から加熱する手段としてホットプレート8aを用いて、布帛P上に付与した縁取り液と滲み防止液を十分に乾燥する。ここに、記録インク用ヘッドdHの下部を覆うように配置したホットプレート8bで布帛を加熱しつつ、記録インクをヘッドdHより布帛上に付与して、滲みを防止した鮮明な画像を形成する。
図1におけるB部の内側に、C部のような図柄を記録する際には、滲み防止液を付与し乾燥した後に、それぞれ異なる色相の記録インクをヘッドdHより布帛上に付与して、滲みを防止した鮮明な模様を形成することができる。
また、更に、図1および図2におけるD部は、主として地染め部分としていらつきのない染色を行うことを目的としており、具体的には、右方向より搬送された布帛Pが、ニップロール4と粘着性ベルト1とで挟持され、粘着性ベルト1に固定され、次いで、ヘッドcHにより、領域D(図1および図2)に浸透液を付与し、ヘッドdHにより記録インクを付与して、いらつきのない高画質画像を形成する。
上記においては、各々のインクや縁取り液、浸透液、滲み防止液を布帛に付与する順序は限定されないが、好ましくは、はじめに縁取り液を付与する。また、更に、縁取り液の次に滲み防止液を付与し、乾燥手段を施し、浸透液を付与したのちに、記録インクを付与する、という付与方法が好ましい。
上記においては、「縁取り液の付与→滲み防止液の付与→乾燥手段→浸透液の付与→図柄における各領域(図1における領域A、B、C及びD部)に所望の色相の記録インクの付与」という、好ましい順序のステップについて説明したが、本発明においては、この順序に限定されるものではない。特に、浸透液付与と記録インクの付与の工程が逆であっても良い。
いずれの場合においても、浸透液が乾燥してしまう前に記録インクを付与して浸透液の効果を発揮させるべく、浸透液付与と記録インク付与は連続して行うことが好ましい。
上記の方法により、所望の図柄の部分ごとに、縁取り液、滲み防止液および浸透液をインクジェット法により付与して、所定の位置に記録インクを付与することにより、浸透液が図柄部分に拡散して滲む現象を抑制し、いらつき無く色剤インクが付与された布帛の、所望の部分に滲みの無い鮮明な画像を形成することができる。
図4は、インクジェット捺染装置の他の一例を示す部分概略図である。
図4に示すインクジェット捺染記録装置は、図3に示すインクジェット捺染記録装置における温風付与による乾燥手段を取り除いたものである。
以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、実施例において「部」あるいは「%」の表示を用いるが、特に断りがない限り「質量部」あるいは「質量%」を表す。
実施例1
記録インクとして下記の反応性染料含有インクを用い、布帛として通常の前処理を施した厚手の綿タオルを用い、図柄として図1に記載の星型模様を含む画像(縁取り部A部、縁取り内部B部、縁取り内部C部、縁取り外部D部を備える)を形成して記録物1−1〜記録物1−10を得た。
《縁取り液の調製》
〔縁取り液1の調製〕
ワックス:AQUACER515(融点130℃、平均粒子径62nm、ビックケミージャパン社製) 固形分5.0質量部
溶剤:エチレングリコール 10.0質量部
溶剤:ジエチレングリコールモノブチルエーテル 5.0質量部
シリコン系界面活性剤:BYK347(ビッグケミー・ジャパン製) 0.5質量部
イオン交換水を用いて100質量%になるように調製した後、5μmフィルターにてろ過して、縁取り液1を調製した。
〔縁取り液2の調製〕
ワックス::AQUACER539(融点90℃、平均粒子径200nm、ビックケミージャパン社製) 固形分5.0質量部
溶剤:エチレングリコール 10.0質量部
溶剤:ジエチレングリコールモノブチルエーテル 6.0質量部
シリコン系界面活性剤:BYK347(ビッグケミー・ジャパン製) 0.5質量部
イオン交換水を用いて100質量%になるように調製した後、5μmフィルターにてろ過して、縁取り液2を調製した。
〔縁取り液3の調製〕
ワックス:AQUACER498(融点58℃、平均粒子径250nm、ビックケミージャパン社製) 固形分5.0質量部
溶剤:エチレングリコール 10.0質量部
溶剤:ジエチレングリコールモノブチルエーテル 5.0質量部
シリコン系界面活性剤:BYK347(ビッグケミー・ジャパン製) 0.7質量部
イオン交換水を用いて100質量%になるように調製した後、5μmフィルターにてろ過して、縁取り液3を調製した。
《滲み防止液の調製》
〔滲み防止液1の調製〕
下記の各添加剤を添加、混合、溶解して、滲み防止液1を調製した。
pH調整剤:炭酸ナトリウム 3.0質量部
ヒドロトロピー剤:尿素 12.0質量部
水溶性溶剤:エチレングリコール 11.0質量部
水溶性溶剤:ジエチレングリコールモノブチルエーテル 5.0質量部
水溶性高分子:プルロニックF88(株式会社ADEKA製、ポリプロピレングリコール) 3.0質量部
イオン交換水を用いて100質量%になるように調製した。
〔滲み防止液2の調製〕
下記の各添加剤を添加、混合、溶解して、滲み防止液2を調製した。
pH調整剤:炭酸水素ナトリウム 3.0質量部
ヒドロトロピー剤:尿素 11.0質量部
水溶性溶剤:エチレングリコール 11.0質量部
水溶性溶剤:ジエチレングリコールモノブチルエーテル 5.0質量部
水溶性高分子:K30(株式会社東京応化工業社製、ポリビニルピロリドン)
3.5質量部
イオン交換水を用いて100質量%になるように調製した。
〔滲み防止液3の調製〕
下記の各材料を添加、混合、溶解して、滲み防止液3を調製した。
pH調整剤:炭酸カリウム 3.0質量部
ヒドロトロピー剤:尿素 12.0質量部
水溶性溶剤:エチレングリコール 10.0質量部
水溶性溶剤:ジエチレングリコールモノブチルエーテル 5.0質量部
水溶性高分子:プルロニックF88(株式会社ADEKA製、ポリプロピレングリコール) 3.0質量部
イオン交換水を用いて100質量%になるように調製した。
《浸透液の調製》
〔浸透液1の調製〕
下記の各添加剤を添加、混合、溶解して、浸透液1を調製した。
エチレングリコール 11.0質量部
トリエチレングリコールモノブチルエーテル 15.0質量部
オルフィンE1010(日信化学社製、アセチレングリコール系界面活性剤)
2.0質量部
イオン交換水を用いて100質量%になるように調製した。
〔浸透液2の調製〕
下記の各添加剤を添加、混合、溶解して、浸透液2を調製した。
エチレングリコール 5.0質量部
ジエチレングリコールモノブチルエーテル 5.0質量部
トリエチレングリコールモノブチルエーテル 15.0質量部
KF351A(信越化学社製、シリコン系界面活性剤) 1.0質量部
イオン交換水を用いて100質量%になるように調製した。
《水性記録インクの調製:反応性染料含有インク》
〔イエローインクY1の調製〕
下記の各添加剤を添加、混合、溶解し、イオン交換水で100質量%に仕上げて、イエローインクY1を調製した。
反応性染料:C.I.リアクティブイエロー95 10.0質量部
水溶性溶剤:エチレングリコール 16.0質量部
水溶性溶剤:プロピレングリコール 22.0質量部
水溶性溶剤:グリセリン 2.0質量部
水溶性定着樹脂:ジョンクリル70J(BASF社製、スチレン−アクリル酸水溶性樹脂) 3.0質量部
〔マゼンタインクM1、シアンインクC1、ブラックインクBk1、ライトマゼンタインクLM1、ライトシアンインクLC1の調製〕
上記イエローインクY1の調製において、色剤としてC.I.リアクティブイエロー95(10.0質量部)に代えて、それぞれC.I.リアクティブレッド24(12.0質量部)、C.I.リアクティブブルー72(10.0質量部)、C.I.リアクティブブラック39(11.0質量部)、C.I.リアクティブレッド24(3.5質量部)、C.I.リアクティブブルー72(3.0質量部)を用いた以外は同様にして、シアンインクC1、ブラックインクBk1、ライトマゼンタインクLM1、ライトシアンインクLC1を調製した。
《粘着性ベルトの作製》
ポリウレタン(厚さ200μm)からなる無端ベルトを搬送させながら、感熱性地貼り剤として、捺染用地貼り剤SH−30(横浜ポリマー研究所製)を、地貼り剤容器より刷毛に順次供給しながら、厚さ5mmとなるように塗設して、粘着性ベルトを作製した。
《インクジェット捺染記録物の作成》
〔記録物1−1の作成〕
記録物1−1の作成にあたっては、図4に記載の構成からなるインクジェット捺染記録装置を用いた。布帛Pを搬送する粘着性ベルトとしては、上記作製した感熱性地貼り剤を設けたものを使用した。
(縁取り液1、滲み防止液1、浸透液1、及び、記録インクの付与)
縁取り液1を付与するヘッドaHは、液滴量14pl、駆動周波数10kHzのピエゾ型ヘッド(ノズル数512)を2基で構成した。それぞれのインクジェットヘッドに縁取り液1を装填し、2つのヘッドから縁取り液1を画像の縁取り部分(図1に記載の星型模様画像におけるA部)に付与した。1つのヘッドから7.5ml/mの量になるようDutyを調整し、2つのヘッドで計15ml/mの縁取り液1を付与した。
滲み防止液1を付与するヘッドbHは、液滴量14pl、駆動周波数10kHzのピエゾ型ヘッド(ノズル数512)を2基で構成した。それぞれのインクジェットヘッドに滲み防止液1を装填し、2つのヘッドから滲み防止液1を画像の縁取り内部(図1に記載の星型模様画像におけるB部及びC部)に付与した。1つのヘッドから7.5ml/mの量になるようDutyを調整し、2つのヘッドで計15ml/mの滲み防止液1を均一に付与した。
浸透液1を付与するヘッドcHは、液適量14pl、駆動周波数10kHzのピエゾ型ヘッド(ノズル数512)を2基で構成した。それぞれのインクジェットヘッドに浸透液1を装填し、2つのヘッドから浸透液1を画像の縁取り外部(図1に記載の星型模様画像におけるD部)に付与した。1つのヘッドから7.5ml/mの量になるようDutyを調整し、2つのヘッドで計15ml/mの浸透液1を均一に付与した。
反応性染料含有のインク用のヘッドdHは、液滴量14pl、駆動周波数10kHzのピエゾ型ヘッド(ノズル数512)を6基で構成した。それぞれのインクジェットヘッドに反応性染料含有インクのそれぞれのインク(Y1、M1、C1、Bk1、LM1、LC1)を充填した。
縁取り部内部で、図1に記載の星型模様画像におけるB部に反応性染料含有のインクM1を付与し、縁取り部内部のうち、模様部分である図1におけるC部には反応性染料含有のインクBk1を付与し、縁取り部外部には反応性染料含有のインクY1を付与した。いずれの記録インクも最大濃度条件で付与した。
縁取り液1、滲み防止液1、浸透液1及び反応性染料含有のインクとも、720dpi×720dpiの解像度で、8パス印字モードの同条件で記録した。なお、本発明でいうdpiとは、2.54cmあたりのドット数を表す。
また、ヘッドaH及びヘッドbHの下部で布帛Pの背面と接触する位置に、内部に発熱体を備え、布帛の全巾をカバーする大きさのホットプレート8aと、同様にヘッドdHの下部にホットプレート8bを配置して、布帛を57℃に加熱した。
(後処理)
上記のようにして記録した後、布帛Pを粘着性ベルトから剥離し、剥離した布帛Pを乾燥機に入れて、70℃の送風乾燥条件で乾燥した後、ロール状に一旦巻き取った。次いで、巻き取った記録物を、捺染用スチーマーにて加熱発色した。その後、水洗、湯洗、ソーピング、乾燥を行って、記録部部1−1を作成した。
〔記録物1−2〜記録物1−10の作成〕
上記記録物1−1の作成において、用いる縁取り液、滲み防止液、浸透液及び記録インクの種類を、表1に記載のようにして変更して星型模様画像の記録を行った以外は同様にして、記録物1−2〜記録物1−10を作成した。尚、表1に記載の記録インクである混合Bkは、イエローインクY1、マゼンタインクM1及びシアンインクC1を各100%の最大濃度で印字して黒画像を形成した。
《記録物の評価》
上記記録物に記録した星型模様を含む各画像について、下記の各評価を行った。
〔滲み耐性1の評価〕
各記録物に記録された星型模様画像の縁取り部(図1におけるA部)を境にして、縁取り部内部と縁取り外部の滲みに着目して、滲みの有無を目視観察し、下記の基準に従って、滲み耐性1を評価した。
◎:縁取り部を境にして、縁取り部内部(B部)と地染め領域(D部)における滲みの発生が全く認められない
○:縁取り部を境にして、縁取り部内部(B部)と地染め領域(D部)において、極弱い滲みの発生が認められる
×:縁取り部を境にして、縁取り部内部(B部)と地染め領域(D部)において、明らかな滲みの発生が認められる
〔滲み耐性2の評価〕
各記録物に記録された星型模様画像の星型模様内部の細かい模様部分(C部)に着目して、B部(縁取り部内部)とC部(模様部分)の滲みの有無を目視観察し、下記の基準に従って、滲み耐性2を評価した。
◎:縁取り部内部(B部)と模様部分(C部)における滲みの発生が全く認められない
○:縁取り部内部(B部)と模様部分(C部)において、極弱い滲みの発生が認められる
△:縁取り部内部(B部)と模様部分(C部)に、僅かに滲みの発生が認められる
×:縁取り部内部(B部)と模様部分(C部)において、明らかな滲みの発生が認められる
〔染着均一性(いらつき耐性)の評価〕
各記録物を縦及び横に引っ張った際、特に、浸透液を付与した縁取り部外部(図1におけるD部)に着目して未染着部の有無を目視観察し、下記の基準に従って染色均一性(いらつき耐性)の評価を行った。
◎:布帛を縦、横に引っ張っても未染着部分が見えず均一に染まっている
○:布帛を縦、横に引っ張ると、部分的に未染着部分があるが、引っ張りを戻すと未染着部分は見えなくなる
×:布帛を縦、横に引っ張ると、未染着部分が目立ち、引っ張りを戻しても未染着部分が少し確認される。
以上により得られた結果を、表1に示す。
Figure 0005444876
表1に記載の結果より明らかなように、本発明のインクジェット捺染方法に従って、縁取り液を用いて作成された記録物は、浸透液付与部分や滲み防止液付与部分からの記録インクの滲みは抑制され、かつ、浸透液付与部分の染着均一性(いらつき耐性)に優れていることが分かる。
実施例2
《縁取り液、滲み防止液、浸透液及び記録インクの準備》
縁取り液として、実施例1で調製した縁取り液1、2、3を準備した。滲み防止液として、実施例1で調製した滲み防止液1、2、3を準備した。浸透液として、実施例1で調製した浸透液1、2を準備した。また、記録インクとして、実施例1で調製した反応性染料含有の各色の記録インクを準備した。
《インクジェット捺染記録物の作成》
布帛として通常の前処理を施していない綿ニットを用い、図柄として図2に示す星型模様を含む画像(縁取り部A部、縁取り内部B部、縁取り外部D部を備える)を形成した。表2に示す縁取り液、滲み防止液、浸透液および記録インクの組み合わせにより、実施例1と同様のインクジェット捺染記録装置を用い、記録物2−1〜記録物2−10を得た。
《記録物の評価》
上記記録物に記録した星型模様を含む各画像について、実施例1に記載の方法と同様にして、滲み耐性1及び染着均一性(いらつき耐性)の評価を行い、得られた結果を表2に示す。
Figure 0005444876
表2に記載の結果より明らかなように、本発明のインクジェット捺染方法に従って、縁取り液を用いて作成された記録物は、浸透液付与部分や滲み防止液付与部分からの記録インクの滲みは抑制され、かつ、浸透液付与部分の染着均一性(いらつき耐性)に優れていることが分かる。
1 粘着性ベルト
2 サポートロール
3 搬送ロール
4 ニップロール
5 乾燥手段
6 ファン
7 発熱体
8a、8b ホットプレート
aH 縁取り液用ヘッド
bH 滲み防止液用ヘッド
cH 浸透液用ヘッド
dH 記録インク用ヘッド
P 布帛

Claims (7)

  1. 布帛の画像の縁取り部にワックスを含有する水性の縁取り液を付与する工程
    該画像の該縁取り部以外の部分に水性記録インクと、該水性記録インクが布帛に浸透するのを促進する、低表面張力溶剤または界面活性剤から選ばれる少なくとも1種を含有する浸透液を付与する工程を有し、
    該縁取り液、該水性記録インク、該浸透液は、インクジェットヘッドを備えたインクジェット記録装置によりそれぞれ吐出されるものであることを特徴とするインクジェット捺染方法。
  2. 布帛の画像の縁取り部にワックスを含有する水性の縁取り液を付与する工程、
    該画像の該縁取り部の外側部分に、水性記録インクと、該水性記録インクが布帛に浸透するのを促進する低表面張力溶剤、または、界面活性剤から選ばれる少なくとも1種を含有する浸透液とを付与する工程、
    該画像の該縁取り部の内側部分に水溶性高分子、pH調整剤及びヒドロトロピー剤から選ばれる少なくとも1種を含有する滲み防止液と該水性記録インクを付与する工程を有し、
    該縁取り液、該水性記録インク、該浸透液、該滲み防止液は、インクジェットヘッドを備えたインクジェット記録装置によりそれぞれ吐出されるものであることを特徴とするインクジェット捺染方法。
  3. 布帛の縁取り部に前記縁取り液を付与する工程の後に、該縁取り部以外の部分に前記浸透液と前記水性記録インクを付与する工程を行うことを特徴とする請求項1に記載のインクジェット捺染方法。
  4. 布帛の縁取り部に前記縁取り液を付与する工程の後に、該縁取り部の外側に前記浸透液と前記水性記録インクを付与する工程、及び、縁取り部の内側に前記滲み防止液と前記水性記録インクを付与する工程を行うことを特徴とする請求項2に記載のインクジェット捺染方法。
  5. 前記縁取り液を付与する工程の後に、布帛を予備加熱する工程をさらに有することを特徴とする請求項1から4項のいずれか1項に記載のインクジェット捺染方法。
  6. ベルト表面に接着手段を有する粘着性ベルトに貼り付けた布帛に、前記縁取り液を付与する工程を経ることを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載されたインクジェット捺染方法。
  7. 前記ワックスの平均粒径が30〜300nmであることを特徴とする請求項1から6のいずれか1項に記載されたインクジェット捺染方法。
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