JP6102289B2 - インクジェット捺染用のインク、インクジェット捺染方法およびインクジェット捺染装置 - Google Patents

Description

本発明は、インクジェット捺染用のインク、インクジェット捺染方法およびインクジェット捺染装置に関する。

従来から、織物、編物および不織布等の布帛に対して、画像を記録する捺染方法が知られている。捺染方法としては、スクリーン捺染方法が広く用いられているが、近年、捺染に用いるインクを効率良く使用できるという観点などから、インクジェット記録方式の利用が検討されている。具体的には、インクジェット記録方式を利用した捺染方法（以下、「インクジェット捺染方法」ともいう。）では、ヘッドのノズルから液滴状にしたインクを吐出して布帛に付着させることにより、布帛に画像を形成する。

このようなインクジェット捺染方法に用いるインクは、例えば、顔料や染料などの色材、分散剤（界面活性剤）および溶媒（水、有機溶剤等）などからなる。具体的には、特許文献１には、水、水溶性溶媒、ポリオキシエチレンアルキルエーテル等の分散剤、分散染料、アセチレンジオールおよびアセチレングリコールを含有するインクジェット捺染用のインクが開示されている。

しかしながら、色材に染料を用いると、記録される画像の耐光性等の特性に優れない傾向にあるため、染料に代えて顔料を用いる場合がある。例えば、特許文献２および特許文献３には、着色顔料、樹脂、有機溶剤、水性媒体等を含有するインクジェット捺染用インクが記載されている。

特許文献２および特許文献３に開示されているように、色材として顔料を用いた場合には、顔料を布帛に定着させるために、インクに定着用の樹脂を添加する必要がある。特に、インクジェット捺染方法により画像が記録（印捺）された布帛は、衣類や寝具等の頻繁に洗濯が行われる用途に使用されることが多い。そのため、布帛に記録された画像の定着性（耐擦性）を向上させるために、インク中の樹脂量を多くする必要がある。

特開２０１１−１７４００７号公報 特許第４２１４７３４号公報 特開２００９−３００１４号公報

しかしながら、特許文献２および特許文献３のような色材として顔料を用いたインクジェット捺染用インクは、樹脂に由来する凝集物が発生する場合がある。とりわけ、インクジェット捺染装置内に供給されたインクと、インクジェット捺染装置内に混入した空気（気泡）と、が接触する箇所（すなわち気液界面）において、凝集物の発生が顕著となる傾向にある。

特に、インクジェット捺染方法により画像が記録（印捺）された布帛は、衣類や寝具等の頻繁に洗濯が行われる用途に使用されることが多い。そのため、布帛に記録された画像の定着性（耐擦性）を向上させるために、インク中の樹脂量を多くする必要がある。そう
すると、樹脂に起因する凝集物の発生が一層顕著になることがある。

また、捺染により画像が印捺された布帛は伸縮しやすい性質を持つことから、記録した画像を布帛に追随させるために、ガラス転移温度の低い柔らかい樹脂をインクに添加する場合がある。このような樹脂は皮膜化しやすいため、樹脂に起因する凝集物の発生が一層顕著になることがある。

このように凝集物が発生すると、凝集物に起因して、インクの吐出安定性の低下が生じる場合がある。

また、インクジェット捺染用インクの保存時や、インクジェット捺染用インクをインクジェット捺染装置に充填した場合、経時的にインクの粘度変化や顔料の粒子径の変化などが生じて、インクの保存安定性が低下する場合がある。このようにインクの保存安定性が低下したインクを用いてインクジェット捺染を行うと、インクの吐出安定性が低下する場合がある。

本発明に係る幾つかの態様は、上述の課題の少なくとも一部を解決することで、凝集物の発生を抑制できつつ、保存安定性に優れたインクジェット捺染用のインク、インクジェット記録装置ならびにインクジェット記録方法を提供することにある。

本発明は前述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、以下の態様または適用例として実現することができる。

［適用例１］
本発明に係るインクジェット捺染用のインクの一態様は、
顔料と、樹脂と、２−ピロリドン系溶剤と、を含有し、
ｐＨが９．２以上１０．５以下であり、
布帛に対する記録に用いられる。

［適用例２］
適用例１において、
前記樹脂の皮膜伸度が、４００％以上１２００％以下であることができる。

［適用例３］
適用例１または適用例２において、
前記樹脂が、ウレタン系樹脂およびアクリル系樹脂から選択される少なくとも１種を含むことができる。

［適用例４］
適用例１ないし適用例３のいずれか１例において、
前記樹脂が、自己乳化型の分散体であることができる。

［適用例５］
適用例１ないし適用例４のいずれか１例において、
前記２−ピロリドン系溶剤の含有量が、１質量％以上８質量％以下であることができる。

［適用例６］
適用例１ないし適用例５のいずれか１例において、
さらに、無機塩基を含有することができる。

［適用例７］
本発明に係る捺染方法の一態様は、
適用例１ないし適用例６のいずれか１例に記載のインクジェット捺染用のインクを用いた捺染方法であって、
前記インクに含まれる成分と反応する凝集剤が付与された布帛の領域に、前記インクの液滴を付着させて画像を形成する画像形成工程を含む。

［適用例８］
本発明に係るインクジェット捺染装置の一態様は、
適用例１ないし適用例６のいずれか１例に記載のインクジェット捺染用のインクを流通させる供給流路と、該供給流路に接続され前記インクを吐出するノズルと、を備えたヘッドと、
前記ヘッドに接続され、該ヘッドに供給される前記インクの流通を制限するバルブユニット、および、前記ヘッドの前記供給流路に設けられたフィルターユニットのうち少なくとも一方と、
を有する。

［適用例９］
適用例８において、
前記バルブユニットに供給された前記インクが、空気と接触していてもよい。

［適用例１０］
適用例８または適用例９において、
前記フィルターユニットに供給された前記インクが、空気と接触していてもよい。

［適用例１１］
適用例８ないし適用例１０のいずれか１例において、
前記バルブユニットは、圧力室と、導入室と、を有し、
前記導入室は、前記圧力室に供給するインクを貯留するものであり、
前記圧力室は、前記導入室の前記インクの流出を制限する圧力調整弁を介して該導入室に接続された接続部と、前記ヘッドの前記供給流路に接続された接続部と、を備え、
前記圧力室の容積が、４００ｍｍ³以上５０００ｍｍ³以下であることができる。

［適用例１２］
適用例８ないし適用例１１のいずれか１例において、
前記フィルターユニットは、フィルター部材を有し、
前記フィルター部材の面積が、７ｍｍ²以上１２０ｍｍ²以下であることができる。

本実施形態に係るインクジェット捺染装置を示す概略斜視図。 本実施形態に係るインクジェット捺染装置におけるヘッドの周辺部分の概略構造を示す一部破断の側面図。 本実施形態に係るインクジェット捺染装置におけるバルブユニットとインクカートリッジとの接続状態を示す概略側面図。 本実施形態に係るインクジェット捺染装置におけるバルブユニットの内部構造を示す概略図。

以下に本発明の好適な実施の形態について説明する。以下に説明する実施の形態は、本発明の一例を説明するものである。また、本発明は、以下の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲において実施される各種の変形例も含む。

１． インクジェット捺染用のインク
本発明の一実施形態に係るインクジェット捺染用のインクは、顔料と、樹脂と、２−ピロリドン系溶剤と、を含有し、ｐＨが９．２以上１０．５以下であり、布帛に対する記録に用いられることを特徴とする。

布帛としては、以下に限定されないが、例えば、絹、綿、羊毛等の天然繊維や、ナイロン、ポリエステル、ポリプロピレン、レーヨン等の合成繊維等を原料とする、織物、編み物、不織布等が挙げられる。

以下、本実施形態に係るインクジェット捺染用のインク（以下、単に「インク」ともいう。）に含まれる成分について詳細に説明する。

１．１． 顔料
本実施形態に係るインクは、顔料を含有する。顔料としては、有機顔料および無機顔料のいずれも使用することができ、いずれの色の顔料も使用できる。

例えば、白色系の顔料としては、以下に限定されないが、酸化チタン、酸化亜鉛、硫化亜鉛、酸化アンチモン、及び酸化ジルコニウム等の白色無機顔料等が挙げられる。当該白色無機顔料以外に、白色の中空樹脂粒子及び高分子粒子などの白色有機顔料を使用することもできる。

白色系の顔料のカラーインデックス（Ｃ．Ｉ．）としては、以下に限定されないが、例えば、Ｃ．Ｉ．Ｐｉｇｍｅｎｔ Ｗｈｉｔｅ １（塩基性炭酸鉛）、４（酸化亜鉛）、５（硫化亜鉛と硫酸バリウムの混合物）、６（酸化チタン）、６：１（他の金属酸化物を含有する酸化チタン）、７（硫化亜鉛）、１８（炭酸カルシウム）、１９（クレー）、２０（雲母チタン）、２１（硫酸バリウム）、２２（天然硫酸バリウム）、２３（グロスホワイト）、２４（アルミナホワイト）、２５（石膏）、２６（酸化マグネシウム・酸化ケイ素）、２７（シリカ）、２８（無水ケイ酸カルシウム）などが挙げられる。これらの中でも、発色性、隠蔽性、及び視認性（明度）に優れ、かつ、良好な分散粒径が得られるため、酸化チタンが好ましい。

上記酸化チタンの中でも、白色系の顔料として一般的なルチル型の酸化チタンが好ましい。このルチル型の酸化チタンは、自ら製造したものであってもよく、市販されているものであってもよい。ルチル型の酸化チタン（粉末状）を自ら製造する場合の工業的製造方法として、従来公知の硫酸法及び塩素法が挙げられる。ルチル型の酸化チタンの市販品としては、例えば、Ｔｉｐａｑｕｅ（登録商標） ＣＲ−６０−２、ＣＲ−６７、Ｒ−９８０、Ｒ−７８０、Ｒ−８５０、Ｒ−９８０、Ｒ−６３０、Ｒ−６７０、ＰＦ−７３６等のルチル型（以上、石原産業社製、商品名）が挙げられる。

また、本実施形態に係るインクは、白色系の顔料以外の顔料を含有してもよい。白色系の顔料以外の顔料とは、上述した白色系の顔料を除く顔料のことをいう。白色系の顔料以外の顔料としては、以下に限定されないが、例えば、アゾ系、フタロシアニン系、染料系、縮合多環系、ニトロ系、及びニトロソ系などの有機顔料（ブリリアントカーミン６Ｂ、レーキレッドＣ、ウォッチングレッド、ジスアゾイエロー、ハンザイエロー、フタロシアニンブルー、フタロシアニングリーン、アルカリブルー、アニリンブラック等）、コバルト、鉄、クロム、銅、亜鉛、鉛、チタン、バナジウム、マンガン、及びニッケル等の金属
類、金属酸化物及び硫化物、並びにファーネスカーボンブラック、ランプブラック、アセチレンブラック、及びチャンネルブラック等のカーボンブラック（Ｃ．Ｉ．ピグメントブラック７）類、さらには黄土、群青、及び紺青等の無機顔料を用いることができる。

更に詳しくは、ブラック系の顔料として使用できるカーボンブラックとしては、例えば、ＭＣＦ８８、Ｎｏ．２３００、２２００Ｂ、９００、３３、４０、４５、５２、ＭＡ７、８、１００等（以上、三菱化学社製、商品名）、Ｒａｖｅｎ ５７５０、５２５０、５０００、３５００、１２５５、７００等（以上、コロンビアカーボン社製、商品名）、Ｒｅｇａ１ ４００Ｒ、３３０Ｒ、６６０Ｒ、Ｍｏｇｕｌ Ｌ、Ｍｏｎａｒｃｈ ７００、８００、８８０、９００、１０００、１１００、１３００、１４００等（以上、キャボット社製、商品名）、Ｃｏｌｏｒ Ｂｌａｃｋ ＦＷ１、ＦＷ２、ＦＷ２Ｖ、ＦＷ１８、ＦＷ２００、Ｓ１５０、Ｓ１６０、Ｓ１７０、Ｐｒｉｎｔｅｘ ３５、Ｕ、Ｖ、１４０Ｕ、Ｓｐｅｃｉａｌ Ｂｌａｃｋ ６、５、４Ａ、４等（以上、デグッサ社製、商品名）等が挙げられる。

イエロー系の顔料としては、例えば、Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー １、２、３、４、５、６、７、１０、１１、１２、１３、１４、１６、１７、２４、３４、３５、３７、５３、５５、６５、７３、７４、７５、８１、８３、９３、９４、９５、９７、９８、９９、１０８、１０９、１１０、１１３、１１４、１１７、１２０、１２４、１２８、１２９、１３３、１３８、１３９、１４７、１５１、１５３、１５４、１６７、１７２、１８０等が挙げられる。

マゼンタ系の顔料としては、例えば、Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド １、２、３、４、５、６、７、８、９、１０、１１、１２、１４、１５、１６、１７、１８、１９、２１、２２、２３、３０、３１、３２、３７、３８、４０、４１、４２、４８（Ｃａ）、４８（Ｍｎ）、５７（Ｃａ）、５７：１、８８、１１２、１１４、１２２、１２３、１４４、１４６、１４９、１５０、１６６、１６８、１７０、１７１、１７５、１７６、１７７、１７８、１７９、１８４、１８５、１８７、２０２、２０９、２１９、２２４、２４５、Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット １９、２３、３２、３３、３６、３８、４３、５０等が挙げられる。

シアン系の顔料としては、例えば、Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー １、２、３、１５、１５：１、１５：２、１５：３、１５：３４、１５：４、１６、１８、２２、２５、６０、６５、６６等が挙げられる。

マゼンタ、シアン、及びイエロー以外の顔料としては、例えば、Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン ７、１０、Ｃ．Ｉ．ピグメント ブラウン ３、５、２５、２６、Ｃ．Ｉ．ピグメント オレンジ １、２、５、７、１３、１４、１５、１６、２４、３４、３６、３８、４０、４３、６３等が挙げられる。

以上述べた顔料は、１種単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。

本実施形態に係るインクに含まれる顔料の含有量は、使用する顔料種により異なるものの良好な発色性を確保することなどから、インクの全質量に対して、１質量％以上３０質量％以下であることが好ましく、１質量％以上１５質量％以下であることがより好ましく、５質量％以上１３質量％以下がさらに好ましい。

顔料は、インク中での分散性を高めるという観点から、表面処理を施した顔料であってもよいし、分散剤等を利用した顔料であってもよい。

表面処理を施した顔料とは、物理的処理または化学的処理によって顔料表面に親水性基（カルボキシル基、スルホン酸基等）を、直接または間接的に結合させて水性溶媒中に分散可能としたものである（以下、「自己分散型の顔料」ともいう。）。

また、分散剤を利用した顔料とは、界面活性剤や樹脂により顔料を分散させたものであり（以下、「ポリマー分散型顔料」ともいう。）、界面活性剤や樹脂としてはいずれも公知の物質を使用することが可能である。また、「ポリマー分散型顔料」の中には、樹脂により被覆された顔料も含まれる。樹脂により被覆された顔料は、酸析法、転相乳化法、及びミニエマルション重合法などにより得ることができる。

１．２． 樹脂
本実施形態に係るインクは、樹脂を含有する。樹脂を含有することにより、インクと布帛の密着性を向上できるので、記録される画像の耐擦性を向上できる。

本実施形態に係るインクは、布帛に対する記録に好適に用いることができる。ここで、布帛は、伸縮しやすい性質を備えるため、記録される画像（すなわちインクにより形成されるインク膜）も伸縮しやすい（伸張しやすい）ものであることが好ましい。すなわち、インク膜が布帛の伸縮に追随して伸縮できる伸度を有することにより、インク膜の破断、ひび割れを防ぎ、洗濯・摩擦堅牢度を確保することができる。こうした観点から、本実施形態に係るインクに含まれる樹脂の皮膜伸度は、４００％以上１２００％以下であることが好ましく、５００％以上１２００％以下であることがより好ましく、６００％以上１２００％以下であることがさらに好ましく、７００％以上１２００％以下であることが特に好ましい。樹脂の皮膜伸度が上記範囲内、とりわけ下限を下回らずにあることで、布帛の伸縮に対して追従性の良好な画像を形成できる。また、樹脂の皮膜伸度が上記範囲内、とりわけ上限を超えずにあることで、インク膜の粘性を適度な範囲に保ち、布帛に対するアンカー効果の低下を抑制できるので、定着性の低下を抑制しつつ、洗濯・摩擦堅牢度（耐擦性）にも良好な画像を形成できる。

樹脂の皮膜伸度は、次のようにして測定したものである。まず、乾燥後の膜厚が５００μｍになるように、ポリテトラフルオロエチレンシート上に樹脂を塗布し、常温（２０℃）・常圧（６５％ＲＨ）で１５時間乾燥し、さらに８０℃で６時間、および１２０℃で２０分の乾燥を行った後、シートから剥離して、樹脂フィルムを作成する。そして、引っ張り試験機を用いて、測定温度２０℃、測定スピード２００ｍｍ／ｍｉｎの条件で、得られた樹脂フィルムの皮膜伸度を測定する。皮膜伸度の測定は、樹脂フィルムを伸長させて樹脂フィルムが破断するまでに伸長する長さを測定し、その割合をパーセントで皮膜伸度として表す。なお、引っ張り試験機としては、例えば、テンシロン万能試験機ＲＴＣ−１２２５Ａ（商品名、（株）オリエンテック製）や、これに準ずるものを使用できる。

また、樹脂は、インク膜の破断、ひび割れを防ぎ、洗濯・摩擦堅牢度を確保することができる点で、ガラス転移点（Ｔｇ）が、０℃以下が好ましく、−１０°以下がより好ましくい。また、ガラス転移点（Ｔｇ）の下限は、−８０℃以上が好ましい。また、第１インクに含まれる樹脂は、インク膜の破断、ひび割れを防ぎ、洗濯・摩擦堅牢度を確保することができる点で、最低像膜温度（ＭＦＴ）が、０℃以下が好ましく、−１０°以下がより好ましくい。また、最低像膜温度の下限は、−８０℃以上が好ましい。

樹脂は、皮膜の耐擦性、密着性、インクの保存安定性を向上できる等の観点から、エマルジョンであることが好ましい。本実施形態に係るインクに含まれる樹脂は、水に安定に分散させるために必要な親水成分が導入された自己乳化型のものでもよいし、外部乳化剤の使用により水分散性となるものでもよいが、後述する前処理剤に含まれる多価金属化合物との反応を阻害しないという観点から、乳化剤を含まない自己乳化型の分散体（自己乳
化型のエマルジョン）であることが好ましい。

樹脂としては、例えば、アクリル系樹脂、スチレンアクリル系樹脂、フルオレン系樹脂、ウレタン系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、ロジン変性樹脂、テルペン系樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂、エポキシ系樹脂、塩化ビニル系樹脂、塩化ビニル−酢酸ビニル共重合体、エチレン酢酸ビニル系樹脂等を用いることができる。これらの樹脂は、１種単独で用いてもよいし、２種以上併用してもよい。これらの中でも、設計の自由度が高く、それゆえ所望の皮膜物性（上記の皮膜伸度）を得やすいことから、ウレタン系樹脂およびアクリル系樹脂から選択される少なくとも１種を用いることが好ましく、ウレタン系樹脂を用いることがより好ましい。

ウレタン系樹脂としては、ウレタン骨格を有し水分散性を有するものであれば特に限定はされず、例えば、スーパーフレックス ４６０、４６０ｓ、８４０（商品名、第一工業製薬株式会社製）、レザミン Ｄ−１０６０、Ｄ−２０２０、Ｄ−４０８０、Ｄ−４２００、Ｄ−６３００、Ｄ−６４５５（商品名、大日精化工業株式会社製）、タケラック ＷＳ−６０２１、Ｗ−５１２−Ａ−６（商品名、三井化学ポリウレタン株式会社製）、サンキュアー２７１０（商品名、ＬＵＢＲＩＺＯＬ社製）、などの市販品を用いてもよい。

また、ウレタン系樹脂は、インクの保存安定性の観点や、後述する前処理剤に多価金属化合物を含む場合にこれとの反応性を向上させるという観点から、カルボキシ基、スルホ基、ヒドロキシ基等のアニオン性の官能基を有する、アニオン性のウレタン系樹脂であることが好ましい。上述の市販品のうち、アニオン性のウレタン系樹脂としては、第一工業製薬（株）製のスーパーフレックス４６０、４６０ｓ、８４０等；三井化学ポリウレタン(株)製のタケラックＷＳ−６０２１、Ｗ−５１２−Ａ−６等が挙げられる。

また、ウレタン系樹脂としては、ウレタン結合以外に、主鎖にエーテル結合を含むポリエーテル型ウレタン樹脂、主鎖にエステル結合を含むポリエステル型ウレタン樹脂、主鎖にカーボネート結合を含むポリカーボネート型ウレタン樹脂、などを使用できる。これらのウレタン樹脂は、複数種を組み合わせて使用することができる。

アクリル系樹脂としては、アクリル酸、アクリル酸エステルなどのアクリル系単量体の重合体や、アクリル系単量体と他の単量体との共重合体などが使用可能であり、他の単量体としてはスチレンなどのビニル系単量体があげられる。アクリル系樹脂としては、市販品を用いてもよく、例えばモビニール７０２、７５０２、７５２５、７３２０（日本合成化学株式会社製）などがあげられる。

樹脂の含有量は、インクの全質量に対して、固形分換算で、１質量％以上３０質量％以下であることが好ましく、５質量％以上１５質量％以下であることがより好ましく、５質量％以上１３質量％以下であることがより好ましい。インク中における樹脂の含有量が上記範囲内、とりわけ下限を下回らずにあることで、樹脂がインクの定着性を向上させる効果を十分に発揮できるので、記録される画像の耐擦性が向上する。また、上限を超えずにあることで、樹脂に起因する凝集物の発生が抑制できるので、インクの保存安定性や吐出安定性が優れたものとなる。

１．３． ２−ピロリドン系溶剤
本実施形態に係るインクは、２−ピロリドン系溶剤を含有する。２−ピロリドン系溶剤を含有する事で、樹脂に起因して発生した凝集物の発生を低減できた。２−ピロリドン系溶剤は樹脂に起因する凝集物を再溶解する機能を有すると推測するが、原因はこれに限られるものではない。凝集物が発生してもこれを溶解できるので、結果としてインク中の凝集物の発生が抑制される。このように、凝集物の発生が抑制できるので、インクの吐出安
定性が向上する。

２−ピロリドン系溶剤とは、２−ピロリドン骨格を有する化合物のことをいい、例えば２−ピロリドン（すなわち、置換基を有していないもの）の他に、Ｎ−メチル−２−ピロリドン、Ｎ−エチル−２−ピロリドン、Ｎ−ビニル−２−ピロリドン等の置換基を有する化合物を用いることができる。置換基は炭素数１〜５の、飽和あるいは不飽和の炭化水素基などの有機基が好ましい。これらの中でも、インクの保存安定性および凝集物の発生を抑制できるという効果に一層優れているという観点から、２−ピロリドンを用いることが好ましい。

２−ピロリドン系溶剤の含有量は、インクの全質量に対して、０．９質量％以上８．１質量％以下であることが好ましく、１質量％以上８質量％以下であることがより好ましく、１．１質量％以上７．９質量％以下であることがさらに好ましく、５質量％以上７．９質量％以下であることが特に好ましい。２−ピロリドン系溶剤の含有量が上記範囲内、とりわけ下限を下回らずにあることで、樹脂に起因する凝集物の発生を十分に抑制できる。また、上限を超えずにあることで、インクの粘度を適正な範囲にすることができるので、インクの吐出安定性が良好になる。

樹脂に起因する凝集物の発生は、上述した２−ピロリドン系溶剤を用いること以外に、インク中に特定の乳化剤を添加することでも抑制できる場合がある。しかしながら、特定の乳化剤を用いると、次のような不具合が生じることがあるので、２−ピロリドン系溶剤を用いる方が好ましい。

すなわち、インクジェット捺染において、記録される画像の発色性を高めるという観点から、インクに含まれる成分と反応する凝集剤を含む前処理剤などを用いて予め布帛に前処理を施しておくことがある。そうすると、インクに含まれる成分と前処理剤に含まれる凝集剤との反応によって、インクに含まれる成分が凝集することで、記録される画像の発色性を高めることができる。しかしながら、特定の乳化剤は、前処理剤に含まれる凝集剤とインクに含まれる成分との反応を阻害することがあるので、記録された画像の発色性が不十分となる場合がある。凝集剤と反応するインクに含まれる成分としては顔料や樹脂があげられ、凝集剤としては多価金属化合物（例えば、塩化カルシウム等）があげられる。

これに対して、２−ピロリドン系溶剤を用いれば、前処理剤の機能を阻害することがないので、発色性に優れた画像を得ることができる。

１．４． その他の成分
本実施形態に係るインクは、水、有機溶剤、界面活性剤、ｐＨ調製剤、防腐剤・防かび剤等を含有してもよい。

＜水＞
水は、インクの主となる媒体であり、乾燥により蒸発飛散する成分である。水としては、例えば、イオン交換水、限外濾過水、逆浸透水、及び蒸留水等の純水、並びに超純水のような、イオン性不純物を極力除去したものが挙げられる。また、紫外線照射又は過酸化水素の添加などによって滅菌した水を用いると、インク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。インクに含まれる水の含有量としては、特に限定されるものではないが、インクの全質量に対して、例えば５０質量％以上であることができ、さらには５０質量％以上９５質量％以下であることができる。

＜有機溶剤＞
有機溶剤としては、例えば、１，２−アルカンジオール類、多価アルコール類、グリコ
ールエーテル類等が挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上併用してもよい。

１，２−アルカンジオール類としては、例えば、１，２−プロパンジオール、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、１，２−オクタンジオール等が挙げられる。１，２−アルカンジオール類は、布帛等の記録媒体に対するインクの濡れ性を高めて均一に濡らす作用に優れているため、滲みの少ない画像を記録できる。１，２−アルカンジオール類を含有する場合には、その含有量は、インクの全質量に対して、１質量％以上２０質量％以下であることができる。

多価アルコール類としては、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、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、１，３−プロパンジオール、１，３−ブタンジオール、１，３−ペンタンジオール、１，４−ブタンジオール、１，５−ペンタンジオール、１，６−ヘキサンジオール、２，３−ブタンジオール、３−メチル−１，３−ブタンジオール、３−メチル−１，５−ペンタンジオール、２−メチル−１，３−プロパンジオール、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、トリメチロールプロパン、グリセリン等が挙げられる。多価アルコール類は、ヘッドのノズル面におけるインクの乾燥固化を抑制して目詰まりや吐出不良等を低減できるという観点から好ましく用いることができる。多価アルコール類を含有する場合には、その含有量が、インクの全質量に対して、２質量％以上２０質量％以下であることができる。

グリコールエーテル類としては、例えば、アルキレングリコールモノエーテルや、アルキレングリコールジエーテル等が挙げられる。

アルキレングリコールモノエーテルとしては、例えば、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、エチレングリコールモノイソプロピルエーテル、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ヘキシルエーテル、エチレングリコールモノフェニルエーテル、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、ジエチレングリコールモノヘキシルエーテル、トリエチエ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エチルエーテル、トリエチレングリコールモノブチルエーテル、テトラエチレングリコールモノメチルエーテル、テトラエチレングリコールモノエチルエーテル、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エチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノエチルエーテル等が挙げられる。

アルキレングリコールジエーテルとしては、例えば、エチレングリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテル、エチレングリコールジブチルエーテル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレングリコールジエチルエーテル、ジエチレングリコールエチルメチルエーテル、ジエチレングリコールジブチルエーテル、トリエチレングリコールジメチルエーテル、トリエチレングリコールジエチルエーテル、トリエチレングリコールジブチルエーテル、トリエチレングリコールブチルメチルエーテル、テトラエチレングリコールジメチルエーテル、テトラエチレングリコールジエチルエーテル、テトラエチレングリコールジブチルエーテル、プロピレングリコールジメチルエーテル、プロピレングリコールジエチルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、ジプロピレングリコールジエチルエーテル等が挙げられる。

グリコールエーテル類は、記録媒体に対するインクの濡れ性や浸透速度を制御できるため、鮮明な画像を記録することができる。グリコールエーテル類を含有する場合には、イ
ンク全質量に対して、０．０５質量％以上６質量％以下であることができる。

＜界面活性剤＞
界面活性剤は、表面張力を低下させ記録媒体との濡れ性を向上させる機能を備える。界面活性剤の中でも、例えば、アセチレングリコール系界面活性剤、シリコーン系界面活性剤、およびフッ素系界面活性剤を好ましく用いることができる。

アセチレングリコール系界面活性剤としては、特に限定されないが、例えば、サーフィノール１０４、１０４Ｅ、１０４Ｈ、１０４Ａ、１０４ＢＣ、１０４ＤＰＭ、１０４ＰＡ、１０４ＰＧ−５０、１０４Ｓ、４２０、４４０、４６５、４８５、ＳＥ、ＳＥ−Ｆ、５０４、６１、ＤＦ３７、ＣＴ１１１、ＣＴ１２１、ＣＴ１３１、ＣＴ１３６、ＴＧ、ＧＡ、ＤＦ１１０Ｄ（以上全て商品名、Air Products and Chemicals. Inc.社製）、オルフィンＢ、Ｙ、Ｐ、Ａ、ＳＴＧ、ＳＰＣ、Ｅ１００４、Ｅ１０１０、ＰＤ−００１、ＰＤ−００２Ｗ、ＰＤ−００３、ＰＤ−００４、ＥＸＰ．４００１、ＥＸＰ．４０３６、ＥＸＰ．４０５１、ＡＦ−１０３、ＡＦ−１０４、ＡＫ−０２、ＳＫ−１４、ＡＥ−３（以上全て商品名、日信化学工業社製）、アセチレノールＥ００、Ｅ００Ｐ、Ｅ４０、Ｅ１００（以上全て商品名、川研ファインケミカル社製）が挙げられる。

シリコーン系界面活性剤としては、特に限定されないが、ポリシロキサン系化合物が好ましく挙げられる。当該ポリシロキサン系化合物としては、特に限定されないが、例えばポリエーテル変性オルガノシロキサンが挙げられる。当該ポリエーテル変性オルガノシロキサンの市販品としては、例えば、ＢＹＫ−３０６、ＢＹＫ−３０７、ＢＹＫ−３３３、ＢＹＫ−３４１、ＢＹＫ−３４５、ＢＹＫ−３４６、ＢＹＫ−３４８（以上商品名、ＢＹＫ社製）、ＫＦ−３５１Ａ、ＫＦ−３５２Ａ、ＫＦ−３５３、ＫＦ−３５４Ｌ、ＫＦ−３５５Ａ、ＫＦ−６１５Ａ、ＫＦ−９４５、ＫＦ−６４０、ＫＦ−６４２、ＫＦ−６４３、ＫＦ−６０２０、Ｘ−２２−４５１５、ＫＦ−６０１１、ＫＦ−６０１２、ＫＦ−６０１５、ＫＦ−６０１７（以上商品名、信越化学工業社製）が挙げられる。

フッ素系界面活性剤としては、フッ素変性ポリマーを用いることが好ましく、具体例としては、ＢＹＫ−３４０（ビックケミー・ジャパン社製）が挙げられる。

＜ｐＨ調整剤＞
本実施形態に係るインクは、ｐＨ調製剤を含有することが好ましい。ｐＨ調製剤としては、後述するようにインクのｐＨを９．２以上１０．５以下にできるものであれば、特に限定されるものではなく、例えば、有機塩基、無機塩基が挙げられる。

有機塩基としては、例えば、トリエタノールアミン、ジエタノールアミン、モノエタノールアミン、トリ−ｉｓｏ−プロパノールアミン等のアルカノールアミン類が挙げられる。ここで、これらの有機塩基を用いてインクのｐＨを９．２以上１０．５以下にするためには、有機塩基を比較的多く（インクの全質量に対して２〜３％程度）加える必要がある。そのため、臭気の問題が生じたり、有機塩基自体の粘度が高いことでインクとしての粘度が高くなったりする等の問題がある。また、有機塩基では、ｐＨをアルカリ側にすることに限界がある。

これに対して、無機塩基は、臭気等の問題がなく、かつ、少量でｐＨをアルカリ側にすることができるので、インクの粘度を適正な範囲にすることが容易となる。無機塩基としては、例えば、水酸化リチウム、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化カルシウム等のアルカリ金属またはアルカリ土類金属の水酸化物である強塩基を用いることができる。

ｐＨ調製剤として無機塩基を用いる場合には、その含有量は、インクのｐＨを９．２以上１０．５以下になるように決定されればよいが、例えば、０．０３質量％以上０．１２質量％以下とすることができる。

＜防腐剤・防かび剤＞
防腐剤・防かび剤としては、安息香酸ナトリウム、ペンタクロロフェノールナトリウム、２−ピリジンチオール−１−オキサイドナトリウム、ソルビン酸ナトリウム、デヒドロ酢酸ナトリウム、１,２−ジベンジンチアゾリン−３−オン（ＩＣＩ社のプロキセルＣＲＬ、プロキセルＢＮＤ、プロキセルＧＸＬ、プロキセルＸＬ−２、プロキセルＴＮ）等が挙げられる。

１．５． 調製方法
本実施形態に係るインクは、前述した成分を任意な順序で混合し、必要に応じて濾過等をして不純物を除去することにより得られる。各成分の混合方法としては、メカニカルスターラー、マグネチックスターラー等の撹拌装置を備えた容器に順次材料を添加して撹拌混合する方法が好適に用いられる。濾過方法としては、遠心濾過、フィルター濾過等を必要に応じて行なうことができる。

１．６． 物性
本実施形態に係るインクのｐＨは、９．２以上１０．５以下であり、好ましくは９．３以上１０．４以下である。インクのｐＨが上記範囲内にあると、インクの増粘や顔料等の凝集を抑制できるため、インクの保存安定性が優れたものとなるが、さらに、インクのｐＨが上記範囲内にあると、上述した２−ピロリドン系溶剤を含む場合にこれが樹脂に起因する凝集物の発生を抑制する機能を著しく高めることができることを見出した。これにより、樹脂に起因する凝集物の発生を効果的に抑制することができる。この原因は定かではないが、ｐＨが上記範囲内にある場合に樹脂に起因する凝集物の発生を抑制するか、２−ピロリドン系溶剤による凝集物の再溶解を促進すると推測するが、原因はこれらに限るものではない。一方、インクのｐＨが上記範囲未満であると、凝集物の発生を抑制することができず、インクの吐出安定性が低下する傾向にある。また、インクのｐＨが上記範囲を超えると、インクの増粘や顔料等の凝集が発生して、インクの保存安定性が低下する傾向にある。なお、ｐＨの測定は、例えば、ｐＨメーター（商品名「ポータブルＰＨメーター
Ｄ−５２Ｓ」、株式会社堀場製作所製）を用いて測定することができる。

本実施形態に係るインクは、画像品質とインクジェット用のインクとしての信頼性とのバランスの観点から、２０℃における表面張力が２０ｍＮ／ｍ以上４０ｍＮ／ｍであることが好ましく、２５ｍＮ／ｍ以上３５ｍＮ／ｍ以下であることがより好ましい。なお、表面張力の測定は、例えば、自動表面張力計ＣＢＶＰ−Ｚ（商品名、協和界面科学株式会社製）を用いて、２０℃の環境下で白金プレートをインクで濡らしたときの表面張力を確認することにより測定することができる。

また、同様の観点から、本実施形態に係るインクの２０℃における粘度は、３ｍＰａ・ｓ以上１０ｍＰａ・ｓ以下であることが好ましく、３ｍＰａ・ｓ以上８ｍＰａ・ｓ以下であることがより好ましい。なお、粘度の測定は、例えば、粘弾性試験機ＭＣＲ−３００（商品名、Ｐｙｓｉｃａ社製）を用いて、２０℃の環境下での粘度を測定することができる。

２． インクジェット捺染装置
本発明の一実施形態に係るインクジェット捺染装置は、上述のインクジェット捺染用のインクを流通させる供給流路と、該供給流路に接続されインクを吐出するノズルとを備えたヘッドと、バルブユニットおよびフィルターユニットのうち少なくとも一方と、を有す
る。

以下、本実施形態に係るインクジェット捺染装置について、インクカートリッジがキャリッジに搭載されたオンキャリッジタイプのプリンターを例に挙げて説明する。なお、本発明に係るインクジェット捺染装置は、オンキャリッジタイプのプリンターであることに限定されるものではなく、インクカートリッジがキャリッジに搭載されないで外部に固定された、オフキャリッジタイプのプリンターであってもよい。

また、以下の説明に用いるプリンターは、所定の方向に移動するキャリッジにヘッドが搭載されており、キャリッジの移動に伴ってヘッドが移動することにより記録媒体上に液滴を吐出する、シリアルプリンターである。なお、本発明に係るインクジェット捺染装置は、シリアルプリンターに限定されるものではなく、ヘッドが記録媒体の幅よりも広く形成され、ヘッドが移動せずに記録媒体上に液滴を吐出するラインプリンターであってもよい。

以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするため、各部材の縮尺を適宜変更している。

図１は、本実施形態に係るインクジェット捺染装置の一例として、プリンターを示す概略斜視図である。図２は、プリンターにおけるヘッドの周辺部分の概略構造を示す一部破断の側面図を示す。

図１の例では、プリンター１は、ヘッド３と、ヘッド３を搭載するとともにインクカートリッジ７ａ〜７ｄを着脱可能に装着するキャリッジ４と、キャリッジ４を媒体幅方向に往復移動させる主走査機構５と、記録媒体２を媒体送り方向に移送するプラテンローラー６と、を有する。また、プリンター１は、当該プリンター１全体の動作を制御する制御部（図示せず）を有している。なお、媒体幅方向とは、主走査方向（ヘッド走査方向）であり、媒体送り方向とは、副走査方向（主走査方向に直交する方向）である。

主走査機構５は、キャリッジ４に接続されたタイミングベルト８と、タイミングベルト８を駆動するモーター９と、主走査方向に架設された支持部材であるガイド軸１０と、を備える。キャリッジ４は、タイミングベルト８を介してモーター９によって駆動して、ガイド軸１０に沿って主走査方向に往復移動するものである。

図１の例では、インクカートリッジ７ａ〜７ｄは、独立した４つのインクカートリッジからなる。インクカートリッジ７ａ〜７ｄには、ブラック、マゼンタ、シアン、イエローの顔料を含有する上述のインクジェット捺染用のインクがそれぞれ収容されている。図１の例では、インクカートリッジの数が４つであるが、これに限定されず、所望の数のカートリッジを搭載することができる。インクカートリッジ７ａ〜７ｄの底部には、各インクカートリッジ内のインクを導出するための導出部１７ａ〜１７ｄが設けられている。

ヘッドは、上述のインクジェット捺染用のインクを流通させる供給流路と、該供給流路に接続されインクを吐出するノズルと、を備える。図２の例では、ヘッド２は、導出部１７ａ〜１７ｄに接続された針部材３１ａ〜３１ｄと、針部材３１ａ〜３１ｄと連通する連通路３２ａ〜３２ｄと、連通路３２ａ〜３２ｄと連通する図示しない液貯め室（リザーバー）と、液貯め室と連通する圧力発生室（キャビティ）３３と、圧力発生室３３と連通するノズル３４と、を備える。

針部材３１ａ〜３１ｄは、導入孔４１と、導入路４２と、を備える。導入路４２は、その一端が導入孔４１と接続されており、他端が連通路３２ａ〜３２ｄと接続されている。

図２の例では、インクカートリッジ１７ａ〜１７ｄに収容されたインクは、まず導入孔４１を介して導入路４２に導入された後、連通路３２ａ〜３２ｄを流通し、液貯め室（リザーバー）、圧力発生室（キャビティ）３３を経由して、ノズル３４から吐出される。具体的には、圧力発生室３３に配設された圧力発生手段（図示せず）が駆動することにより、圧力発生室３３の圧力が変化して、ノズル３４の開口からインクの液滴が吐出される。

請求項における「供給流路」とは、ヘッド内でインクが流通する部分のことをいい、図２の例では、導入孔４１、導入路４２、連通路３２ａ〜３２ｄを指す。

本実施形態に係るインクジェット捺染装置は、フィルターユニットおよびバルブユニットのうち少なくとも一方を有する。

フィルターユニットは、インクに含まれるゴミなどの異物がヘッドに供給されないようこれを捕捉するために設けられ、ヘッドへのインクの供給流路に設けられる。フィルターユニットは、例えば、金属線を編み込む等により形成されたメッシュ状のフィルター部材を備える。具体的には、図２の例では、フィルターユニット４１ａ（フィルター部材４３ａ）は、導入路４２と連通路３２ａとの接続部分に配設されている。図２のように、導入路４２がインクの流通方向に向かって拡幅された構造であると、フィルター部材４３ａにおけるインクの通過面積を大きくできるので、インクの通過によって生じる流動抵抗を減少できる。

ここで、フィルターユニットは、供給流路において最も気泡が滞留しやすい箇所の一つである。そのため、フィルターユニットでは、供給されたインクと気泡（空気）とが接触して、気液界面が生じやすい。気液界面では、インクに含まれる樹脂が皮膜化しやすくなるので、樹脂に起因する凝集物が特に発生しやすくなる。その結果、フィルター部材を詰まらせて、インクの吐出安定性が低下する。このようにフィルターユニットを備えるインクジェットプリンターを用いた場合であっても、上述したインクジェット捺染用のインクを用いれば、インクに含まれる２−ピロリドン系溶剤の作用により、気液界面での凝集物の発生を著しく抑制できる。これにより、フィルター部材の能力が十分に発揮されるので、吐出安定性に優れたインクジェット捺染装置が得られる。

また、１つのフィルター部材４３ａの面積が７ｍｍ²以上１２０ｍｍ²以下の範囲にあると、フィルターの異物を捕捉する能力を確保しつつインクの通過に伴う流動抵抗を小さくでき、フィルターが占有するスペースを小型にできるが、フィルター部材４３ａに気泡も捕捉され、気泡によってフィルター付近に存在するインクに気液界面が発生しやすくなり、インクに含む樹脂に起因する凝集物が発生しやすくなる。このような場合であっても、上述したインクジェット捺染用のインクを用いれば、２−ピロリドン系溶剤の作用により、気液界面での凝集物の発生を著しく抑制できる。

バルブユニットは、前記ヘッドに接続され、該ヘッドに供給される前記インクの流通を制限するものである。図３は、バルブユニットとインクカートリッジとの接続状態を示す概略側面図である。図３の例では、説明を簡潔にするために、一のバルブユニット１００と、一のインクカートリッジ７ａとの接続状態のみを示したが、インクカートリッジ７ａ〜７ｄ毎にバルブユニット１００を複数設けることができる。

図３の例では、バルブユニット１００は、合成樹脂製のユニットケース１１０を備えている。ユニットケース１１０は、扁平な箱状に形成され、半円筒部を有するとともに、その上部に段部１１１が形成されている。段部１１１には、上方に突出する供給針１１２が形成されている。供給針１１２とインクカートリッジ７ａの導出部１７ａが嵌合すると、
インクカートリッジ７ａ内のインクは、供給針１１２に供給されて、バルブユニット１００内に流入する。

また、ユニットケース１１０の下部には、下方に突出するインク導出部１１３が形成されている。インク導出部１１３がヘッド３の針部材３１ａと接続されると、バルブユニット内のインクがインク導出部１１３から流出して、ヘッド３内部に流入する。

図４は、バルブユニット１００の内部構造を示す概略図であり、図３のＡ−Ａ断面図である。具体的には、図４（Ａ）は、圧力調整弁１５０の閉弁状態を示し、図４（Ｂ）は、圧力調整弁１５０の開弁状態を示す。

図４の例では、導入室１２１および圧力室１３１は、隔壁１１０ｃによって区画されている。隔壁１１０ｃには、支持孔１４０が設けられており、導入室１２１および圧力室１３１は、支持孔１４０によって連通可能である。

導入室１２１は、インクカートリッジ７ａから供給されたインクを一時的に貯留する。導入室１２１は、ユニットケース１１０の第１側面１１０ａの一部によって区画された面（フィルム部材１２０）を有する。導入室１２１には、フィルム部材１２０に接続されたバネ受け部材１２２と、バネ受け部材１２２に係合するバネ部材Ｓが配設されている。

圧力室１３１は、圧力調整弁１５０を介して導入室１２１に接続された接続部（すなわち支持孔１４０との連結部分）と、ヘッドの供給流路（図２参照）に接続された接続部（すなわち図４の導出路１１３ａとの連結部分）と、を備える。また、圧力室１３１は、ユニットケース１１０の第２側面１１０ｂの一部によって区画された面（フィルム部材１３０）を有する。フィルム部材１３０の圧力室１３１とは反対側の面には、円板状の受圧板１３２が取り付けられている。

支持孔１４０には、開閉弁を構成する圧力調整弁１５０が摺動可能に支持されている。圧力調整弁１５０は、支持孔１４０に挿通されたロッド部１５０ａと、円板形状の板状部１５０ｂとが一体形成されてなる。ロッド部１５０ａの先端は、圧力室１３１の壁の一部を構成するフィルム部材１３０に当接可能となっている。また、板状部１５０ｂは、導入室１２１に配設されており、バネ部材ＳによってＲ方向に付勢されている（図４（Ａ））。さらに、隔壁１１０ｃの導入室１２１側には、円環状のシール部材１２３が支持孔１４０を囲むように固着されている。

圧力調整弁１５０は、通常、バネ部材Ｓの付勢力によって図４（Ａ）に示す位置にあり、板状部１５０ｂがシール部材１２３に圧接して支持孔１４０の周囲を覆い、導入室１２１と圧力室１３１とを遮断している（圧力調整弁１５０の閉弁状態、図４（Ａ）参照）。

一方、圧力室１３１のインクが消費されて内圧が一定値以下に低下すると、受圧板１３２はフィルム部材１３０の撓みに連動してＲ方向に移動する。これにより、受圧板１３２がロッド部１５０ａをＲ方向に押し込み、板状部１５０ｂがシール部材１２３から離れ、導入室１２１と圧力室１３１とが連通する（圧力調整弁１５０の開弁状態、図４（Ｂ）参照）。このとき、インクが導入室１２１から圧力室１３１に流入して、圧力室１３１の内圧が補償されて、閉弁状態に戻る。このように、閉弁、開弁の状態が繰り返されることにより、圧力室１３１の内圧が所定の値に保たれる。

ここで、バルブユニットは、上述したフィルターユニットと同様に、気泡が滞留しやすい箇所の一つである。そのため、バルブユニットでは、供給されたインクと気泡（空気）とが接触して、気液界面が生じやすい。気液界面では、インクに含まれる樹脂が皮膜化し
やすくなるので、樹脂に起因する凝集物が特に発生しやすくなる。その結果、凝集物がヘッドの供給流路やノズルを詰まらせて、インクの吐出安定性が低下する。このようにバルブユニットを備えるインクジェットプリンターを用いた場合であっても、上述したインクジェット捺染用のインクを用いれば、インクに含まれる２−ピロリドン系溶剤の作用により、気液界面での凝集物の発生を著しく抑制できる。

また、１つの圧力室１３１の容積４００ｍｍ³以上５０００ｍｍ³以下であると、圧力室１３１の内圧を所定の値に保ちやすくヘッドへのインクの供給の制限を精度よく行いつつバルブユニットの小型化が可能である。反面、圧力室１３１に気泡が滞留しやすく、気泡によって圧力室１３１内のインクに気液界面が発生しやすくなり、インクに含む樹脂に起因する凝集物が発生しやすくなる。このような場合であっても、上述したインクジェット捺染用のインクを用いれば、２−ピロリドン系溶剤の作用により、気液界面での凝集物の発生を著しく抑制できる。

３． インクジェット捺染方法
本発明の一実施形態に係るインクジェット捺染方法は、布帛に上述のインクジェット捺染用のインクの液滴を付着させて画像を形成する画像形成工程を含むものである。

より具体的には、記録される画像の発色性を向上させる観点から、画像が形成される前記布帛の領域に多価金属化合物などの凝集剤を含んでいることが好ましい。そのために例えば、画像形成工程の前に、画像が形成される前記布帛の領域に、多価金属化合物を含有する前処理剤を付与する前処理工程を含むことが好ましい。

上述した通り、上記のインクジェット捺染用インクは、凝集物の発生を抑制でき、かつ、保存安定性に優れたものである。そのため、当該インクを用いる本実施形態に係るインクジェット捺染方法は、インクの吐出安定性に優れたものとなる。

本実施形態にインクジェット捺染方法は、上述のインクジェット捺染用のインクを上述のインクジェット捺染装置に適用したものを用いて実施できる。

以下、各工程について詳細に説明する。

３．１． 前処理工程
本実施形態に係るインクジェット捺染方法は、前処理工程を含むことが好ましい。前処理工程は、画像形成工程の前に、画像が形成される布帛の領域に、インクに含まれる成分と反応する凝集剤を含有する前処理剤を付与する工程である。

多価金属化合物などの凝集剤は、インクに含まれる樹脂と反応することで、インクに含まれる顔料を凝集させるという機能を有する。これにより、インクからなる画像の発色性が向上して、布帛を良好に隠蔽することができる。凝集剤と反応するインクに含まれる成分としては前述の顔料や樹脂があげられる。

本実施形態に係るインクジェット捺染方法において、布帛として非白色の布帛に、白色系のインクを用いた場合には、記録される画像の発色性の低下が顕著に現れやすいので、前処理工程を有することが特に好ましい。本実施形態のインクは、インクの成分と布帛に含む凝集剤との反応を阻害することがないので、布帛として非白色の布帛への記録に用いる白色系のインクとする場合に特に有用である。

前処理工程は、前処理剤中に布帛を浸漬させる手段や、前処理剤を塗布または噴霧する手段等が挙げられる。

また、本実施形態に係るインクジェット捺染方法は、前処理工程の後であって画像形成工程の前に、布帛に付与した前処理剤を乾燥させる工程を含んでいてもよい。前処理剤を乾燥させる乾燥手段としては、特に限定されず、公知の手段を用いればよい。

前処理剤に含まれる多価金属化合物は、２価以上の多価金属イオンとアニオンから構成される化合物である。２価以上の多価金属イオンとしては、例えば、Ｃａ²⁺、Ｍｇ²⁺、Ｃｕ²⁺、Ｎｉ²⁺、Ｚｎ²⁺、Ｂａ²⁺等が挙げられる。アニオンとしては、例えば、Ｃｌ^-、ＮＯ₃ ^-、ＣＨ₃ＣＯＯ^-、Ｉ^-、Ｂｒ^-、ＣｌＯ₃ ^-等が挙げられる。これらの中でも、上述の凝集効果が一層高まるという観点から、マグネシウム塩、カルシウム塩およびアルミニウム塩を好ましく用いることができる。凝集剤としては他に、有機酸、ポリアリルアミン、ポリアリルアミン誘導体を用いることができる

前処理剤は、樹脂を含有してもよい。樹脂としては、特に限定されず、例えばアクリル系樹脂、スチレンアクリル系樹脂、フルオレン系樹脂、ウレタン系樹脂、ポリオレフィン系樹脂、エチレン酢酸ビニル系樹脂等の公知の樹脂を用いることができる。

前処理剤は、界面活性剤、糊剤（例えば、デンプン物質、セルロース系物質、多糖類、タンパク質、水溶性高分子等）、有機酸、水、ｐＨ調製剤、防腐剤・防かび剤等の成分を含有してもよい。

３．２． 画像形成工程
画像形成工程は、上述のインクジェット捺染用のインクを前記布帛に付着させて、画像を形成する工程である。

３．３． その他の工程
本実施形態に係るインクジェット捺染方法は、前記画像形成工程の後に行われ、前記布帛を加熱する加熱工程を含んでいてもよい。すなわち、加熱工程は、布帛に形成された画像を乾燥させる工程である。これにより、インクに含まれる樹脂が十分に皮膜化するので、耐擦性に優れた画像が得られる。加熱工程に用いる加熱方法としては、特に限定されないが、例えば、ヒートプレス法、常圧スチーム法、高圧スチーム法、及びサーモフィックス法が挙げられる。また、加熱の熱源としては、以下に限定されないが、例えば赤外線（ランプ）が挙げられる。また、加熱処理時の温度は、各インクに含まれる樹脂を融着し、かつ、水分を蒸発させることができればよく、例えば１５０〜２００℃程度とすることができる。

上記加熱工程後は、印捺物を水洗し、乾燥してもよい。このとき、必要に応じてソーピング処理、即ち未固着の顔料を熱石鹸液などで洗い落とす処理を行ってもよい。

４． 実施例
以下、本発明の実施形態を実施例によってさらに具体的に説明するが、本実施形態はこれらの実施例のみに限定されるものではない。

４．１． インクの調製
顔料分散液を調製した後、これを用いて実施例および比較例のインクを得た。

インクに用いる顔料分散液は、次のようにして調製した。３０％アンモニア水溶液（中和剤）１．５質量部を溶解させたイオン交換水７６質量部に、樹脂分散剤としてアクリル酸−アクリル酸エステル共重合体（重量平均分子量：２５，０００、酸価：１８０）７．５質量部を加えて溶解させた。そこに、マゼンタ顔料（Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２２
）を１５質量部加えてジルコニアビーズによるボールミルにて１０時間分散処理を行って、顔料分散液（顔料分１５％）を得た。

そして、顔料分散液を用いて、表１および表２の組成となるように各成分を容器に入れ、マグネチックスターラーで２時間撹拌混合した後、孔径５μｍのメンブランフィルターにて濾過した。このようにして、実施例および比較例のインクを得た。なお、表１および表２中の数値は、質量％を示し、イオン交換水はインクの全質量が１００質量％となるように添加した。

表１および表２において、化合物名以外で記載した成分は、次の通りである。

＜顔料＞
・マゼンタ顔料（Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド１２２）
＜樹脂＞
・タケラック ＷＳ−６０２１（商品名、三井化学ポリウレタン株式会社製、アニオン性のエーテル系ウレタン樹脂エマルジョン、自己乳化タイプ、固形分３０％、皮膜伸度７５０％）
・スーパーフレックス １５０（商品名、第一工業製薬株式会社製、アニオン性のエステル・エーテル型ウレタン樹脂水分散体、自己乳化タイプ、固形分３０％、皮膜伸度３３０％）
・スーパーフレックス １２６（商品名、第一工業製薬株式会社製、アニオン性のエステル・エーテル型ウレタン樹脂水分散体、自己乳化タイプ、固形分３０％、皮膜伸度８７％）
＜その他＞
ＢＹＫ−３４８（商品名、ＢＹＫ社製、シリコーン系界面活性剤）

なお、樹脂の皮膜伸度は、上述の方法により、テンシロン万能試験機ＲＴＣ−１２２５Ａ（商品名、（株）オリエンテック製）を用いて得られた。

また、各インクのｐＨは、ｐＨメーター（商品名「ポータブルＰＨメーター Ｄ−５２Ｓ」、株式会社堀場製作所製）を用いて測定した。

４．２． 評価試験
４．２．１． フィルター凝集物
インクジェットプリンター（セイコーエプソン株式会社製、商品名「ＥＰＳＯＮ ＭＪ−３０００Ｃ」）のインクカートリッジに上記のように調製したインクを充填した。そして、４０℃・２０％ＲＨの条件の下、インクジェットプリンターに各インクを充填させた。そして、Ａ４サイズの記録媒体への印刷を１００枚／１日行い、印刷を行わない時間はプリンターを休止させた。また、ノズルからヘッド内のインクを吸引して、ヘッド及びインクカートリッジからヘッドへインクを供給するインク経路に存在するインクを新たなインクと置き換えること（リフレッシュ）を１回／週でおこなった。３０日後、ヘッド内のフィルター部材（孔径１０μｍ）に捕捉された凝集物を顕微鏡で観察して、フィルター部材に対する凝集物の被覆率を算出した。評価基準は次の通りであり、評価結果を表１および表２に併せて示す。

なお、上記プリンターは、上述した図２〜図４に示すようなフィルターユニットおよびバルブユニットを両方備えている。また、フィルターユニットの圧力室の容積は、２０００ｍｍ³であり、フィルターユニットのフィルター部材の面積は、８０ｍｍ²である。

◎：フィルター部材の被覆率が０％（凝集物なし）
○：フィルター部材の被覆率が１％未満
△：フィルター部材の被覆率が１％以上３％未満
×：フィルター部材の被覆率が３％以上

４．２．２． 吐出安定性
上記のフィルター凝集物試験で３０日経過後のプリンターのノズルからインクを吐出させて、ノズル抜けおよびインクの飛行曲がりの有無を、記録させたノズルチェックパターンを目視にて確認することにより、吐出安定性を評価した。評価基準は次の通りであり、評価結果を表１および表２に併せて示す。

◎：吐出方向の曲がり、ノズルの目詰まりが発生しない
○：ノズルの目詰まりは発生しないが、吐出方向の曲がりが僅かに発生する
×：ノズルの目詰まりが発生する

４．２．３． 保存安定性
得られたインクをサンプル瓶に１０ｍＬ加え、密栓して７０℃で６日間静置した。その後、インクの粘度変化率、インクに含まれる顔料の粒子径の変化率、インクの表面張力の変化率を測定した。具体的には、粘度変化率は、粘弾性試験機ＭＣＲ−３００（商品名、Ｐｙｓｉｃａ社製）を用いて、保存前後の２０℃における粘度を測定することにより得られた。また、粒子径の変化率は、動的光散乱法を測定原理とする粒度分布計（例えば、「マイクロトラックＵＰＡ」日機装株式会社製）を用いて、保存前後の顔料の粒子径を測定することにより得られた。表面張力の変化は、自動表面張力計ＣＢＶＰ−Ｚ（商品名、協和界面科学株式会社製）を用いて、保存前後のインクについて、２０℃の環境下で白金プレートをインクで濡らしたときの表面張力を測定することにより得られた。

◎：すべての物性の変化率が３％未満
○：すべての物性の変化率が５％未満であるが、少なくとも１つの物性の変化率が３％以上
×：少なくとも１つの物性の変化率が５％以上

４．２．４． 引っ張り試験
インクに含まれる樹脂の皮膜伸度が及ぼす影響を検討するために、以下の引っ張り試験
を行った。

インクジェット記録装置（セイコーエプソン株式会社製、商品名「ＥＰＳＯＮ ＭＪ−３０００Ｃ」）を用いて、実施例１のインク、実施例１０のインク、実施例１１のインクのそれぞれを、布帛（ＨＡＮＥＳ社製のへービーウェイト、綿１００％の青色生地）の２０ｃｍ×２０ｃｍの領域に付着させて、画像を形成した。その後、ヒートプレス機を用いて１６０℃で１分間の加熱処理を行うことにより、参考例１〜３に係る印捺物を得た。印捺条件としては、記録解像度を１４４０ｄｐｉ×１４４０ｄｐｉとし、ベタパターン画像を４層重ね塗りし、２００ｍｇ／ｉｎｃｈ²のインクを付着させた。本明細書における「ベタパターン画像」とは、記録解像度で規定される最小記録単位領域である画素の全ての画素に対してドットを記録した画像を意味する。

得られた印捺物の画像において、対向する２辺の中央を反対方向に引っ張り、布帛の長さを１．５倍に引き伸ばした。その後、画像表面を目視にて観察することで、画像のひび割れの発生状態を確認した。評価基準は次の通りであり、評価結果を表３に示す。

Ａ：ひび割れが発生しない
Ｂ：若干のひび割れが発生した
Ｃ：ひび割れが顕著に発生した

４．２．５． インクジェット捺染装置の評価
バルブユニットの圧力室の容積およびフィルター部材の面積が、インクの凝集物の発生に影響するかを検証した。具体的には、表４の参考例４〜参考例８に記載のユニットおよびインクを組み合わせたインクジェット記録装置を用いて、フィルター凝集物の発生状況を確認した。また、凝集物の発生に伴うインクの吐出安定性について、併せて確認した。

詳細には、バルブユニットの圧力室の容積、フィルター部材の面積が表４に示すものになるように、インクジェット記録装置（セイコーエプソン株式会社製、商品名「ＥＰＳＯＮ ＭＪ−３０００Ｃ」）を改造した。具体的には各圧力室の容積を備えるバルブユニット及び各フィルター部材の面積となるようフィルターを交換した。そして、改造した各プリンターのインクカートリッジに実施例３のインクを充填して、前述のフィルター凝集物評価、吐出安定性評価と同様にして評価を行った。評価結果を表４に示す。

４．２．６． 評価結果
表１の評価結果によれば、実施例に係るインクはいずれも、２−ピロリドン系溶剤を含有し、かつｐＨが９．２〜１０．５の範囲内にあるので、気液界面での凝集物の発生を抑制でき、保存安定性に優れていることが示された。

一方、比較例１に係るインクは、２−ピロリドン系溶剤を含有しないため、気液界面での凝集物の発生を抑制できなかった。

また、比較例２〜４に係るインクはいずれも、ｐＨが９．２未満であるため、凝集物の発生を抑制できないことが示された。

また、比較例５に係るインクは、ｐＨが１０．５を超えたため、保存安定性が低下することが示された。

本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。例えば、本発明は、実施形態で説明した構成と実質的に同一の構成（例えば、機能、方法及び結果が同一の構成、あるいは目的及び効果が同一の構成）を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成の本質的でない部分を置き換えた構成を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成と同一の作用効果を奏する構成又は同一の目的を達成することができる構成を含む。また、本発明は、実施形態で説明した構成に公知技術を付加した構成を含む。

１…プリンター、２…記録媒体、３…ヘッド、４…キャリッジ、５…主走査機構、６…プラテンローラー、７ａ〜７ｄ…インクカートリッジ、８…タイミングベルト、９…モーター、１０…ガイド軸、１７ａ〜１７ｄ…導出部、３１ａ〜３１ｄ…針部材、３２ａ〜３２ｄ…連通路、３３…圧力発生室（キャビティ）、３４…ノズル、４１…導入孔、４２…導入路、４１ａ…フィルターユニット、４３ａ…フィルター部材、１００…バルブユニット、１１０…ユニットケース、１１０ａ…第１側面、１１０ｂ…第２側面、１１０ｃ…隔壁、１１１…段部、１１２…供給針、１１３…インク導出部、１１３ａ…導出路、１２０…フィルム部材、１２１…導入室、１２２…バネ受け部材、１２３…シール部材、１３０…フィルム部材、１３１…圧力室、１３２…受圧板、１４０…支持孔、１５０…圧力調整弁、１５０ａ…ロッド部、１５０ｂ…板状部、Ｓ…バネ部材

Claims (12)

1. 顔料と、樹脂と、２−ピロリドンと、を含有し、
   ｐＨが９．２以上１０．５以下であり、
   布帛に対する記録に用いられる、インクジェット捺染用のインクであって、
   前記樹脂が、水分散性のエマルジョンである、インクジェット捺染用のインク。
2. 請求項１において、
   前記樹脂の皮膜伸度が、４００％以上１２００％以下である、インクジェット捺染用のインク。
3. 請求項１または請求項２において、
   前記樹脂が、ウレタン系樹脂およびアクリル系樹脂から選択される少なくとも１種を含む、インクジェット捺染用のインク。
4. 請求項１ないし請求項３のいずれか１項において、
   前記水分散性のエマルジョンが、自己乳化型である、インクジェット捺染用のインク。
5. 請求項１ないし請求項４のいずれか１項において、
   前記２−ピロリドンの含有量が、１質量％以上８質量％以下である、インクジェット捺染用のインク。
6. 請求項１ないし請求項５のいずれか１項において、
   さらに、無機塩基を含有する、インクジェット捺染用のインク。
7. 請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載のインクジェット捺染用のインクを用いた捺染方法であって、
   前記インクに含まれる成分と反応する凝集剤が付与された布帛の領域に、前記インクの液滴を付着させて画像を形成する画像形成工程を含む、捺染方法。
8. 請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載のインクジェット捺染用のインクを流通させる供給流路と、該供給流路に接続され前記インクを吐出するノズルと、を備えたヘッドと、
   前記ヘッドに接続され、該ヘッドに供給される前記インクの流通を制限するバルブユニット、および、前記ヘッドの前記供給流路に設けられたフィルターユニットのうち少なくとも一方と、
   を有する、インクジェット捺染装置。
9. 請求項８において、
   前記バルブユニットに供給された前記インクが、空気と接触している、インクジェット捺染装置。
10. 請求項８または請求項９において、
    前記フィルターユニットに供給された前記インクが、空気と接触している、インクジェット捺染装置。
11. 請求項８ないし請求項１０のいずれか１項において、
    前記バルブユニットは、圧力室と、導入室と、を有し、
    前記導入室は、前記圧力室に供給するインクを貯留するものであり、
    前記圧力室は、前記導入室の前記インクの流出を制限する圧力調整弁を介して該導入室に接続された接続部と、前記ヘッドの前記供給流路に接続された接続部と、を備え、
    前記圧力室の容積が、４００ｍｍ^３以上５０００ｍｍ^３以下である、インクジェット捺染装置。
12. 請求項８ないし請求項１１のいずれか１項において、
    前記フィルターユニットは、フィルター部材を有し、
    前記フィルター部材の面積が、７ｍｍ^２以上１２０ｍｍ^２以下である、インクジェット捺染装置。

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