JP6558337B2 - オーバーコート剤及び画像形成方法 - Google Patents

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Description

本発明は、オーバーコート剤及び画像形成方法に関する。
衣類等の布帛にインクを吐出して画像を印刷する画像印刷方法が知られている(特許文献1)。前記印刷方法は、印刷工程にて前記布帛に付着させた前記インクを、加熱により前記布帛に定着させる熱定着工程を備える。
特開2004−285177号公報
前記布帛に、例えば、オーブン等の非接触加熱手段を用いて前記熱定着工程を実施した場合、前記インクの層(膜)に孔又は割れが生じるという問題がある。
そこで、本発明は、布帛への画像形成において、熱定着後に、インクの膜に孔又は割れが生じるのを抑制可能なオーバーコート剤を提供することを目的とする。
前記目的を達成するために、本発明のオーバーコート剤は、
布帛に印刷されたインク上に塗布されるオーバーコート剤であって、
オキサゾリン基含有化合物を含むことを特徴とする。
本発明のオーバーコート剤は、オキサゾリン基含有化合物を含むことで、布帛への画像形成において、熱定着後に、インクの膜に孔又は割れが生じるのを抑制可能である。
図1(a)及び(b)は、本発明の画像形成方法における処理剤の塗布例を示す図である。 図2は、本発明の画像形成方法におけるオーバーコート剤の塗布例を示す図である。 図3は、本発明のインクジェット記録装置の構成の一例を示す概略図である。 図4は、図3に示すインクジェット記録装置のインクジェットプリンタの構成の一例を示す正面図である。 図5(a)は、図3に示すインクジェット記録装置のプラテンに布帛をセットした状態を示す平面図であり、図5(b)は、図5(a)のA−A方向から見た断面図である。 図6は、図3に示すインクジェット記録装置の記録制御装置の構成を示すブロック図である。
本発明のオーバーコート剤は、布帛に印刷されたインク上に塗布されるオーバーコート剤であって、オキサゾリン基含有化合物を含むことを特徴とする。本発明のオーバーコート剤は、前記オキサゾリン基含有化合物を含むことが特徴であって、その他の構成は、特に制限されない。本発明のオーバーコート剤は、例えば、顔料、染料等の着色剤を含んでもよいが、着色剤を含まないことが好ましい。本発明のオーバーコート剤は、例えば、インクではなく、着色剤を含まないことが好ましい。本発明のオーバーコート剤は、着色剤を含む場合、実質的に布帛への印刷用インクとはならない量である。
前記オキサゾリン基含有化合物としては、例えば、2−ビニル−2−オキサゾリン、2−ビニル−4−メチル−2−オキサゾリン、2−ビニル−5−メチル−2−オキサゾリン、2−イソプロペニル−2−オキサゾリン、2−イソプロペニル−5−エチル−2−オキサゾリン等の付加重合性オキサゾリン基含有単量体の重合体等があげられる。
前記オキサゾリン基含有化合物としては、例えば、水溶性のもの、水中でエマルションを形成するもの等があげられ、いずれを用いてもよく、両者を混合して用いてもよい。オーバーコート剤塗布部の跡残り抑制の観点からは、水溶性オキサゾリン基含有化合物を用いることが好ましい。
前記オキサゾリン基含有化合物としては、例えば、市販品を用いてもよい。前記市販品としては、例えば、オキサゾリン基含有化合物の水溶液である「エポクロス(登録商標)WS−300」、「エポクロス(登録商標)WS−500」及び「エポクロス(登録商標)WS−700」;オキサゾリン基含有化合物の水エマルションである「エポクロス(登録商標)K−2010E」、「エポクロス(登録商標)K−2020E」及び「エポクロス(登録商標)K−2030E」;(いずれも(株)日本触媒製)等があげられる。
前記オーバーコート剤全量における前記オキサゾリン基含有化合物の含有量(O)の下限値は、例えば、1重量%以上である。前記含有量(O)の上限値は、特に限定されず、例えば、3重量%以下である。
前記オーバーコート剤は、さらに、前記オキサゾリン基含有化合物以外の樹脂を含んでもよい。前記樹脂としては、例えば、アクリル樹脂、スチレン−アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ウレタン樹脂等があげられる。これらの中でも、前記オーバーコート剤の保存時に凝集の発生が抑制され、保存安定性に優れることから、アクリル樹脂及びスチレン−アクリル樹脂の少なくとも一方を含むことが好ましい。
前記樹脂としては、例えば、市販品を用いてもよい。前記市販品としては、例えば、日本合成化学工業(株)製のアクリル樹脂「モビニール(登録商標)730L」及び「モビニール(登録商標)6960」;日本合成化学工業(株)製のスチレン−アクリル樹脂「モビニール(登録商標)966A」;東洋紡(株)製のポリエステル樹脂「バイロナールMD−1480」及び「バイロナールMD−2000」;三洋化成工業(株)製のウレタン樹脂「ユーコート(登録商標)UX−320」、「パーマリン(登録商標)UA−150」、「パーマリン(登録商標)UA−310」及び「パーマリン(登録商標)UA−200」;(株)ADEKA製のウレタン樹脂「ボンタイター(登録商標)HUX−380」、「ボンタイター(登録商標)HUX−386」、「ボンタイター(登録商標)HUX−561S」、「ボンタイター(登録商標)HUX−564」、「ボンタイター(登録商標)HUX−210」及び「ボンタイター(登録商標)HUX−282」;第一工業製薬(株)製のウレタン樹脂「スーパーフレックス(登録商標)460」、「スーパーフレックス(登録商標)300」及び「スーパーフレックス(登録商標)E−4800」;等があげられる。
前記オーバーコート剤全量における前記樹脂の含有量(R)は、例えば、1重量%〜22重量%、2重量%〜5重量%である。インク膜引張強度向上の観点から、前記オーバーコート剤全量において、前記オキサゾリン基含有化合物の含有量(O)と前記樹脂の含有量(R)とが、O/R≦0.5を満たすことが好ましい。
前記オーバーコート剤は、さらに、界面活性剤を含んでもよい。前記界面活性剤としては、例えば、ポリエーテル変性シロキサン系界面活性剤、ポリエーテル変性ポリジメチルシロキサン系界面活性剤、水酸基含有ポリエーテル変性ポリジメチルシロキサン系界面活性剤等があげられる。これらの中でも、オーバーコート剤塗布部の跡残りを低減可能であることから、ポリエーテル変性シロキサン系界面活性剤を含むことが好ましい。ポリエーテル変性シロキサン系界面活性剤は、同濃度の水溶液としたときの表面張力が他の界面活性剤よりも低く、布帛への濡れ性に優れるため、跡残りを低減可能と推定される。ただし、本発明は、この推定に限定されない。
前記界面活性剤としては、例えば、市販品を用いてもよい。前記市販品としては、例えば、ビッグケミー・ジャパン(株)製のポリエーテル変性シロキサン系界面活性剤「BYK(登録商標)−349」、「BYK(登録商標)−345」、「BYK(登録商標)−347」、「BYK(登録商標)−348」及び「UV3530」;同社製のポリエーテル変性ポリジメチルシロキサン系界面活性剤「BYK(登録商標)−307」;同社製の水酸基含有ポリエーテル変性ポリジメチルシロキサン系界面活性剤「BYK(登録商標)−377」;等があげられる。
前記オーバーコート剤全量における前記界面活性剤の含有量は、例えば、0.1重量%〜1.0重量%、0.3重量%である。
前記オーバーコート剤は、さらに、グリセリンを含んでもよい。グリセリンを含有すれば、インクの定着性及び洗濯堅牢性をより向上可能である。この効果は、グリセリンの含有により、熱定着時の前記オーバーコート剤中の水の蒸発速度が抑えられることで、後述のインク中の樹脂の整列状態が向上することで得られると推定される。ただし、本発明は、この推定に限定されない。前記オーバーコート剤全量に対するグリセリンの含有量は、例えば、30重量%〜75重量%、30重量%〜60重量%、30重量%〜50重量%である。
前記オーバーコート剤は、さらに、水を含んでもよい。前記水は、蒸留水、イオン交換水又は純水であることが好ましい。前記オーバーコート剤全量における前記水の含有量は、例えば、他の成分の残部としてもよい。
前記オーバーコート剤は、必要に応じて、さらに、グリセリン以外の水溶性有機溶剤、pH調整剤、粘度調整剤、表面張力調整剤、防黴剤等の添加剤を含んでもよい。前記水溶性有機溶剤としては、例えば、多価アルコール、多価アルコール誘導体、アルコール、アミド、ケトン、ケトアルコール、エーテル、含窒素溶剤、含硫黄溶剤、炭酸プロピレン、炭酸エチレン、1,3−ジメチル−2−イミダゾリジノン等があげられる。前記多価アルコールとしては、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコール、ブチレングリコール、へキシレングリコール、トリエチレングリコール、ポリエチレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレングリコール、ポリプロピレングリコール、トリメチロールプロパン、1,5−ペンタンジオール、1,2,6−ヘキサントリオール等があげられる。前記多価アルコール誘導体としては、例えば、エチレングリコールメチルエーテル、エチレングリコールエチルエーテル、エチレングリコール−n−プロピルエーテル、エチレングリコール−n−ブチルエーテル、ジエチレングリコールメチルエーテル、ジエチレングリコールエチルエーテル、ジエチレングリコール−n−プロピルエーテル、ジエチレングリコール−n−ブチルエーテル、ジエチレングリコール−n−ヘキシルエーテル、トリエチレングリコールメチルエーテル、トリエチレングリコールエチルエーテル、トリエチレングリコール−n−プロピルエーテル、トリエチレングリコール−n−ブチルエーテル、プロピレングリコールメチルエーテル、プロピレングリコールエチルエーテル、プロピレングリコール−n−プロピルエーテル、プロピレングリコール−n−ブチルエーテル、ジプロピレングリコールメチルエーテル、ジプロピレングリコールエチルエーテル、ジプロピレングリコール−n−プロピルエーテル、ジプロピレングリコール−n−ブチルエーテル、トリプロピレングリコールメチルエーテル、トリプロピレングリコールエチルエーテル、トリプロピレングリコール−n−プロピルエーテル、トリプロピレングリコール−n−ブチルエーテル等があげられる。前記アルコールとしては、例えば、メチルアルコール、エチルアルコール、n−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール、n−ブチルアルコール、sec−ブチルアルコール、イソブチルアルコール、tert−ブチルアルコール、ベンジルアルコール等があげられる。前記アミドとしては、例えば、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド等があげられる。前記ケトンとしては、例えば、アセトン等があげられる。前記ケトアルコールとしては、例えば、ジアセトンアルコール等があげられる。前記エーテルとしては、例えば、テトラヒドロフラン、ジオキサン等があげられる。前記含窒素溶剤としては、例えば、ピロリドン、2−ピロリドン、N−メチル−2−ピロリドン、シクロへキシルピロリドン、トリエタノールアミン等があげられる。前記含硫黄溶剤としては、例えば、チオジエタノール、チオジグリコール、チオジグリセロール、スルホラン、ジメチルスルホキシド等があげられる。前記粘度調整剤としては、例えば、ポリビニルアルコール、セルロース、水溶性樹脂等があげられる。
前記オーバーコート剤は、例えば、前記オキサゾリン基含有化合物と、必要に応じて、他の添加成分とを、従来公知の方法で均一に混合することにより調製できる。前記オーバーコート剤は、例えば、さらに、前記混合後、フィルタ等で不溶解物を除去することにより調製してもよい。
本発明のオーバーコート剤において、例えば、オーバーコート剤を塗布していない布帛に対する前記布帛上に塗布されたオーバーコート剤塗布部のΔEab値が、前記布帛の洗濯前よりも洗濯後において減少するのが好ましい。
つぎに、本発明の画像形成方法について説明する。本発明の画像形成方法は、布帛に画像を形成する画像形成方法であって、前記布帛にインクを用いて画像を印刷する画像印刷工程と、前記インク上に、オーバーコート剤を塗布するオーバーコート工程と、前記布帛の印刷部分を加熱する加熱手段を用いて、前記インクを前記布帛に熱定着させる熱定着工程と、を含み、前記オーバーコート工程において、前記オーバーコート剤として、本発明のオーバーコート剤を用いることを特徴とする。本発明の画像形成方法は、例えば、前記画像印刷工程、前記オーバーコート工程及び前記熱定着工程以外に、後述の処理工程、熱処理工程、圧縮工程等の工程を有してもよい。
本発明の画像形成方法は、前記布帛に処理剤を付与する処理工程を有してもよい。前記処理工程は、例えば、前記画像印刷工程の前に実施される。前記処理工程で使用される前記処理剤は、例えば、前記インクに含まれる着色剤と反応して凝集するカチオン性物質を含む。前記処理剤は、カチオン性物質を含むことが特徴であり、その他の構成は何ら制限されない。例えば、前記処理剤は、水を含むものであってもよいし、カチオン性物質及び水以外の成分を含むものであってもよい。前記処理剤に含まれるカチオン性物質としては、特に制限されず、例えば、カルシウムイオン、マグネシウムイオン、アルミニウムイオン、バリウムイオン、銅イオン、鉄イオン、マンガンイオン、ニッケルイオン、スズイオン、チタンイオン、亜鉛イオン等の多価金属イオン、カチオン性ポリマー、カチオン界面活性剤等があげられる。前記多価金属イオンは、塩化物イオン、臭化物イオン、ヨウ化物イオン、硫酸イオン、亜硝酸イオン、硝酸イオン、リン酸二水素イオン、酢酸イオン、チオシアン酸イオン、シュウ酸イオン、乳酸イオン、フマル酸イオン、クエン酸イオン、サリチル酸イオン、安息香酸イオン等との塩、すなわち、塩化カルシウム、臭化カルシウム、ヨウ化カルシウム、亜硝酸カルシウム、硝酸カルシウム、リン酸二水素カルシウム、チオシアン酸カルシウム、乳酸カルシウム、フマル酸カルシウム、クエン酸カルシウム、塩化マグネシウム、臭化マグネシウム、ヨウ化マグネシウム、硫酸マグネシウム、塩化アルミニウム、臭化アルミニウム、硫酸アルミニウム、硝酸アルミニウム、酢酸アルミニウム、塩化バリウム、臭化バリウム、ヨウ化バリウム、硝酸バリウム、チオシアン酸バリウム、塩化銅、臭化銅、硫酸銅、硝酸銅、酢酸銅、塩化鉄、臭化鉄、ヨウ化鉄、硫酸鉄、硝酸鉄、シュウ酸鉄、乳酸鉄、フマル酸鉄、クエン酸鉄、硫酸マンガン、硝酸マンガン、リン酸二水素マンガン、酢酸マンガン、サリチル酸マンガン、安息香酸マンガン、乳酸マンガン、塩化ニッケル、臭化ニッケル、硫酸ニッケル、硝酸ニッケル、酢酸ニッケル、硫酸スズ、塩化チタン、塩化亜鉛、臭化亜鉛、硫酸亜鉛、チオシアン酸亜鉛、酢酸亜鉛等として、前記処理剤に添加されてもよい。
前記処理工程において、前記処理剤の塗布は、例えば、インクジェット方式、スプレー方式、スタンプ塗布、刷毛塗り、ローラ塗布等の方法により実施できる。
前記処理工程において、前記処理剤は、少なくともインクによる印刷部分と概ね同じ領域に塗布され、好ましくは、印刷部分よりも大きい方がよい。例えば、図1(a)に示すように、布帛(本例では、Tシャツ)100に対し、文字(X)を印刷する場合は、前記文字の線幅よりも大きな線幅で処理剤塗布部110を形成するように前記処理剤を塗布することが好ましい。また、図1(b)に示すように、布帛(Tシャツ)100に対し、図柄を印刷する場合は、前記図柄よりも大きな処理剤塗布部120を形成するように前記処理剤を塗布することが好ましい。
つぎに、本発明の画像形成方法は、前記処理工程後、前記処理剤の塗布部に熱処理を施す熱処理工程及び前記処理剤の塗布部を圧縮する圧縮工程の少なくとも一方の工程を有してもよい。前記熱処理は、例えば、市販のホットプレス機、オーブン、ベルトコンベアオーブン等を用いて実施できる。前記熱処理の温度は、特に限定されないが、例えば、160℃〜185℃である。前記圧縮は、例えば、市販のホットプレス機を用いて、前記熱処理と同様の条件で実施できる。
つぎに、前記布帛にインクを用いて画像を印刷する前記画像印刷工程を実施する。前記画像印刷工程で使用される前記インクは、例えば、着色剤と、オキサゾリン基と反応して架橋構造を形成可能な官能基(例えば、カルボキシル基、芳香族チオール、フェノール等)を有する樹脂とを含む。前記インクのその他の構成は、何ら制限されない。例えば、前記インクは、水を含むものであってもよいし、着色剤、前記樹脂及び水以外の成分を含むものであってもよい。前記インクとしては、例えば、顔料インク、染料インク等を使用でき、顔料インクを使用することが好ましい。前記インクは、例えば、ホワイト、イエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの5色のインクを含んでいてもよい。ホワイトインクでは、例えば、布帛の地色が濃い場合、布帛の地色とのコントラストがカラーインクより大きくなるため、熱定着工程において生じるインク膜の孔又は割れが特に目立ちやすいが、本発明の画像形成方法では、後述のように、インク上に本発明のオーバーコート剤を塗布することで、これを抑制可能である。
前記画像印刷工程は、前記布帛に第1のインクを用いてベース部を形成するベース部形成工程と、前記ベース部に第2のインクを用いて画像を形成する画像形成工程とを有することが好ましい。前記第1のインクとして、ホワイトインクを用い、前記第2のインクとして、カラーインクを用いることが好ましい。この態様によれば、地色の濃い布帛に対しても、発色性に優れたカラー画像を形成することが可能となる。
前記ホワイトインクは、例えば、着色剤として、中空粒子又は非中空粒子(中空でない粒子。中実粒子とも言う。)からなるホワイト顔料を含んでもよい。前記ホワイトインクは、例えば、前記ホワイト顔料として、前記中空粒子と、前記非中空粒子とを併用してもよい。
前記中空粒子としては、例えば、JSR(株)製の「SX−866(B)」(スチレン−アクリル分散液、顔料固形分配合量20重量%、1次粒子径0.3μm)及び「SX−868(B)」(スチレン−アクリル分散液、顔料固形分配合量20重量%、1次粒子径0.5μm);ローム アンド ハース社製の「ROPAQUE(登録商標) ULTRA E」(スチレン−アクリル分散液、顔料固形分配合量30重量%、1次粒子径0.4μm);日本ゼオン(株)製の「NIPOL(登録商標) V1004」(変性スチレン−ブタジエン分散液、顔料固形分配合量50重量%、1次粒子径0.3μm)、「NIPOL(登録商標) MH8055」(スチレン−アクリル分散液、顔料固形分配合量30重量%、1次粒子径0.8μm)及び「NIPOL(登録商標) MH5055」(スチレン−アクリル分散液、顔料固形分配合量30重量%、1次粒子径0.5μm);等があげられる。なお、前記1次粒子径は、体積平均粒子径を表す。
前記非中空粒子としては、例えば、酸化チタン、酸化ケイ素、酸化亜鉛、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、硫酸バリウム、炭酸カルシウム等の遮蔽性の高いホワイト顔料等があげられる。
前記ホワイトインクは、例えば、さらに、アニオン性水溶性樹脂を塩基性化合物で中和して得られる高分子分散剤を含んでもよい。前記アニオン性水溶性樹脂としては、例えば、アクリル酸、メタクリル酸、イタコン酸、マレイン酸、無水マレイン酸、マレイン酸モノアルキルエステル、シトラコン酸、無水シトラコン酸、シトラコン酸モノアルキルエステル等のカルボキシル基含有不飽和単量体(開環してカルボキシル基を与える酸無水物基含有不飽和単量体を含む)の1種又は2種以上と、スチレン、α−メチルスチレン、ビニルトルエン等のスチレン単量体、ベンジルメタクリレート、ベンジルアクリレート等のアラルキルメタクリレート又はアクリレート、メチルメタクリレート、ブチルメタクリレート、2−エチルヘキシルメタクリレート、ステアリルメタクリレート、ラウリルメタクリレート、メチルアクリレート、ブチルアクリレート、2−エチルヘキシルアクリレート、ステアリルアクリレート、ラウリルアクリレート等のアルキルメタクリレート又はアクリレート等から選択される不飽和単量体の1種又は2種以上との混合物を反応させて得られる共重合体、好ましくは、ガラス転移温度0℃〜80℃となるように選択した単量体の混合物を反応させて得られる共重合体等があげられる。前記塩基性化合物としては、例えば、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム等のアルカリ金属水酸化物、トリエチルアミン、モノエタノールアミン、トリエタノールアミン、トリエチレンジアミン等の有機塩基性化合物等があげられる。
前記高分子分散剤の使用量は、前記ホワイト顔料100重量部に対して、例えば、10重量部〜40重量部、15重量部〜30重量部である。
前記ホワイトインクは、例えば、さらに、ノニオン性樹脂エマルション及びアニオン性樹脂エマルションの少なくとも一方を含んでもよい。前記ノニオン性樹脂エマルション及び前記アニオン性樹脂エマルションとしては、例えば、ウレタン系樹脂エマルション、アクリル系樹脂エマルション、スチレン系樹脂エマルション等があげられる。前記ホワイトインク全量において、前記高分子分散剤の含有量(D)と、前記ノニオン性樹脂エマルションの含有量(N)と、前記アニオン性樹脂エマルションの含有量(A)とは、例えば、下記条件(i)〜(iii)を満たす。

条件(i)
D:(N+A)=1:3〜1:10
条件(ii)
N/D≦8
条件(iii)
A/D≦12
前記ホワイトインク全量において、前記ホワイト顔料、前記高分子分散剤、前記ノニオン性樹脂エマルション及び前記アニオン性樹脂エマルションを合わせた総固形分量は、例えば、25重量%〜45重量%である。
前記ホワイトインクは、この他にも、例えば、保湿剤、界面活性剤、pH調整剤、粘度調整剤、表面張力調整剤、防黴剤等を含んでもよい。前記保湿剤は、例えば、前記ホワイトインクの乾燥防止に寄与する。前記保湿剤としては、例えば、ジアセトンアルコール等のケトアルコール、ポリアルキレングリコール、アルキレングリコール、グリセリン、トリメチロールプロパン等の多価アルコール、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があげられる。前記界面活性剤は、例えば、前記ホワイトインクの表面張力の調整及び前記ホワイト顔料の分散性向上に寄与する。
前記画像印刷工程は、例えば、図3に示すインクジェット記録装置を用いて実施できる。図3に示すとおり、このインクジェット記録装置30は、布帛にインクを吐出して所望の画像を記録するインクジェットプリンタ31と、前記所望画像の画像データを取得し、かつ、インクジェットプリンタ31を制御する記録制御装置70とがインターフェースを介して接続されて構成されている。
インクジェットプリンタ31は、図4に示すように、枠体状のフレーム52を備えている。フレーム52は、プリンタ31の底部に位置する水平部52hと、水平部52hの両端から垂直に立ち上がる2つの垂直部52vとを有している。なお、図4において、図3と同一部分には同一符号を付しており、図5以降の図面においても同様である。
2つの垂直部52vの上部同士を連結するように、スライドレール53が水平に支架されている。スライドレール53には、キャリッジ54が、スライドレール53の長手方向(主走査方向)に沿って摺動自在に備えられている。このキャリッジ54の下面には、5色のインクを吐出させるために色毎に配設された5個の圧電式のインクジェットヘッド(インク吐出手段)55が設けられている。
2つの垂直部52vの上部には、それぞれ、プーリ56、57が支持され、一方のプーリ56には、垂直部52vによって支持されるモータ58のモータ軸が連結されている。両プーリ56、57の間には無端ベルト59が架け渡されており、キャリッジ54は、この無端ベルト59の適宜の部分に固定される。
このような構成により、一方のプーリ56が、モータ58の駆動により正逆回転されると、それに伴ってキャリッジ54がスライドレール53の長手方向(主走査方向)に沿って直線往復駆動され、この結果、インクジェットヘッド55の往復移動が行われる。
2つの垂直部52vには、それぞれ、インクカートリッジ60を着脱可能に搭載する搭載部50が形成されている。2つの搭載部50は、一方が2色分の、他方が3色分のインクカートリッジ60を装着できるようになっており、このインクカートリッジ60の内部に形成されているインク袋(図示せず)が可撓性チューブ62によって、インクジェットヘッド55のそれぞれの上部に位置する5つのインクタンク61と接続される。なお、5つのインクタンク61は、後述するようにインクジェットヘッド55とそれぞれ連通しているため、インクカートリッジ60からインクジェットヘッド55へとインクが供給される。
フレーム52の水平部52hの上には、搬送手段としてのスライド機構41が設置され、このスライド機構41の上にプラテン(支持体)42が支持される。このプラテン42には、Tシャツ等の布帛を、その記録部分が上面に来るように位置決めして、かつ、ピンと張った皺のない平坦な状態でセットできるように固定フレーム(固定手段)45が設けられている。また、本例のインクジェットプリンタ31では、プラテン42の数は、1つである。ただし、本発明において、前記プラテンの数は1つに限定されず、必要に応じて増やすことができる。
プラテン42を図4の紙面垂直方向(スライド機構41におけるスライド方向であって、インクジェットプリンタ31の副走査方向)に往復移動させるために、プラテン搬送機構が配設されている(図示せず)。前記プラテン搬送機構には、例えば、ラック、ピニオン機構や、無端ベルトを用いた機構等を適用できる。
図5に、プラテンに布帛をセットした状態を示す。図5(a)は、平面図であり、図5(b)は、図5(a)のA−A方向から見た断面図である。図5に示すように、プラテン42は、平面視で副走査方向に長手方向を有する長方形状とされるとともに、Tシャツ100を支持する支持面46を有している。また、図5(b)の紙面垂直方向奥側のプラテン42の下面は、それと対向する位置のスライド機構41と支持部材47とによって連結されている。
固定フレーム45は、L字形状の断面を有するフレームがプラテン42の支持面46の4辺を覆うように構成されている。固定フレーム45のプラテン42の支持面46と対向する面には、プラテン42の支持面46の面積より若干小さい開口面積を有する開口部45aが形成されている。プラテン42にTシャツ100をセットする際は、Tシャツ100の裾側からプラテン42の支持面46を覆うようにして被せ、固定フレーム45で固定する。また、固定フレーム45は、プラテン42の図5(b)の紙面垂直方向奥側の端部に設けられた回動部(図示せず)によって回動可能に設けられており、Tシャツ100をプラテン42に被せた後に固定フレーム45をプラテン42に嵌合するように回動させて、Tシャツ100をプラテン42と固定フレーム45とで挟むようにして固定している。
インクジェットプリンタ31は、カバー43を備えており、インクジェットヘッド55やスライド機構41等を覆っている。図4においては、カバー43を二点鎖線で描いて透視的に図示している。カバー43の前面の右上部には、液晶パネルや操作ボタンを備える操作パネル44が配設されている。
図4に示す5つのインクジェットヘッド55は、5色のインク(ホワイト、イエロー、マゼンタ、シアン及びブラック)に対応して、キャリッジ54の往復移動方向に沿って並設されており、それぞれに対応したインクカートリッジ60と、可撓性チューブ62及びインクタンク61を介して連通されている。インクジェットヘッドにインクを供給するための構成としては、例えば、従来公知のものを使用できる(例えば、特開2004−291461号公報参照)。なお、5つのインクジェットヘッド55は、4色のインク(イエロー、マゼンタ、シアン及びブラック)をそれぞれ吐出する吐出部を備えたヘッドユニットと、ホワイトインクを吐出する吐出部を備えたヘッドユニットを、副走査方向に並べるように配置してもよい。
インクジェットヘッド55は、その下面がプラテン42の支持面46との間にわずかな隙間を形成するように配置されており、Tシャツ100に画像を記録する際にプラテン42にセットされたTシャツ100の記録部分がその隙間に搬送される。この構成で、インクジェットヘッド55がキャリッジ54によって往復移動されつつTシャツ100上にインクジェットヘッド55の底面に多数並べて形成された微小径の吐出ノズルから各色のインクを吐出する。これにより、吐出された各色のインクが布帛の表面上に保持される。この結果、所望のカラー画像がTシャツ100に記録される。
図3に示す記録制御装置70は、例えば、汎用のパーソナルコンピュータ(PC)を用いて構成され、本体71と、表示部72としてのディスプレイと、操作部75としてのキーボード73及びマウス(ポインティングデバイス)74とを備えている。
図6は、図3に示す記録制御装置70の構成を示したブロック図である。記録制御装置70は、CPU(Central Processing Unit)81、ROM(Read Only Memory)82、RAM(Random Access Memory)83、HD(Hard Disk)84、操作部75、表示部72、インターフェース(I/F)85を備えており、これらは、バスを介して相互に接続されている。
HD84には、記録制御装置70の動作を制御するために用いられる各種プログラムが格納されている。HD84には、インターネット等からダウンロードされた、又はソフトウェアによって作成された種々の画像データ、及びTシャツ等の布帛の種類毎の各種データが格納されている。CPU81は、操作部75によって入力された信号と、ROM82、RAM83及びHD84内の各種プログラム、及びデータとに基づいて各種演算等の処理を行う。CPU81は、インターフェース85を介して、インクジェットプリンタ31にデータ等を送信する。RAM83は、読み出し・書き込み可能な揮発性記憶装置であって、CPU81での各種演算結果等が記憶される。インターフェース85は、インクジェットプリンタ31のインターフェースと接続されており、記録制御装置70とインクジェットプリンタ31との間の通信を可能にする。
本例のインクジェット記録装置30を用いたTシャツ100への所望画像の記録は、例えば、つぎのようにして実施できる。まず、インクジェット記録装置30は、記録制御装置70のキーボード73及びマウス74を通じて、Tシャツ100に記録したい画像データを取得する。前記画像データの取得においては、記録制御装置70にインストールされたソフトウェアを使用した画像データの作成、又は予めHD84に記憶された画像データの選択が実行される。
つぎに、Tシャツ100が、プラテン42に固定される。すなわち、Tシャツ100は、プラテン42に裾から被せられ、プラテン42の支持面46に沿わせることにより皺のない状態で固定フレーム45によって固定される。
ユーザが記録の実施を指示すると、前記画像データが前記インクジェットプリンタ31にインターフェース85を介して送信され、この画像データに基づいてインクジェットヘッド55からインクが吐出されて、プラテン42に固定されたTシャツ100への記録が実施される。
本例では、インクジェット記録方法により布帛に画像を印刷しているが、本発明はこれに限定されない。本発明では、例えば、シルクスクリーン印刷等のインクジェット記録方法以外の方法により、布帛に画像を印刷してもよい。
つぎに、前記インク上に、本発明のオーバーコート剤を塗布する前記オーバーコート工程を実施する。
前記オーバーコート工程において、前記オーバーコート剤の塗布は、例えば、スプレー方式、刷毛塗り、スタンプ塗布、ローラ塗布、インクジェット方式等の方法により実施できる。
前記オーバーコート工程において、前記オーバーコート剤は、少なくともインクによる印刷部分と概ね同じ領域に塗布され、好ましくは、印刷部分よりも大きい方がよい。例えば、図2に示すように、布帛(本例では、Tシャツ)100に対し、文字(X)150を印刷する場合は、文字150の線幅よりも大きな線幅でオーバーコート剤塗布部140を形成するように前記オーバーコート剤を塗布することが好ましい。なお、図2に示すように、オーバーコート剤塗布部140に、処理剤塗布部130との重複部分と非重複部分とが生じたとしても、何ら支障はない。
つぎに、前記布帛の印刷部分を加熱する加熱手段を用いて、前記インクを前記布帛に熱定着させる前記熱定着工程を実施する。前記加熱手段としては、例えば、市販のオーブン、ベルトコンベアオーブン等の前記布帛の印刷部分に接触することなく前記印刷部分を加熱する非接触加熱手段を用いてもよいし、市販のホットプレス機等の前記布帛の印刷部分に接触して前記印刷部分を加熱する接触加熱手段を用いてもよい。前記熱定着工程における温度は、例えば、160℃〜185℃である。
前述のとおり、従来の印刷方法により印刷された布帛には、オーブン等の非接触加熱手段を用いて前記熱定着工程を実施した場合、前記インクの層(膜)に孔又は割れが生じ、また、洗濯により、孔又は割れが増加することがあるという問題がある。この問題は、例えば、つぎのようなメカニズムで生じていると推定される。すなわち、前記熱定着に非接触加熱手段を用いた場合、ホットプレス機等の接触加熱手段を用いた場合と比べて、前記布帛表面において前記インク中の前記樹脂がきれいに整列しづらくなる。この結果、前記インクの定着性が不十分となり、洗濯堅牢性が低くなると推定される。これに対し、本発明の画像形成方法では、インク上に本発明のオーバーコート剤を塗布することで、前述のインクの層(膜)の孔又は割れの発生を抑制可能である。このような本発明の効果は、前記熱定着工程において、前記オーバーコート剤中のオキサゾリン基含有化合物が、前記インク中の前記樹脂と架橋構造を形成することで、前記インクの定着性及び洗濯堅牢性が向上することで得られると推定される。ただし、本発明は、前記推定に限定されない。一方、後述の比較例で実証されているように、反応性ポリマーとして、オキサゾリン基含有化合物に代えて、ポリイソシアネート又はポリアミンを含むオーバーコート剤では、インクの層(膜)の孔又は割れの発生抑制効果を得ることができない。なお、前記ポリイソシアネートに含まれるイソシアネート基は、アミノ基、水酸基等と、前記ポリアミンに含まれるジアリル基は、アクリレート基等と、それぞれ架橋を形成可能であり、これらの官能基は、一般的に、オーバーコート剤と併用されるインクに含まれる。
つぎに、本発明の実施例について比較例と併せて説明する。なお、本発明は、下記の実施例及び比較例により限定及び制限されない。
[実施例1−1及び1−2並びに比較例1−1及び1−2]
オーバーコート剤組成(表1)における各成分を撹拌混合することで、表1に示す実施例1−1及び1−2並びに比較例1−1及び1−2のオーバーコート剤を得た。
実施例1−1及び1−2並びに比較例1−1及び1−2のオーバーコート剤を用いて、黒色のTシャツ(材質:綿100%)に、下記工程により画像を形成した。
(処理工程)
処理剤を、市販の自動前処理塗布機を用いて、前記Tシャツの画像形成面に塗布した。前記処理剤としては、硝酸カルシウム四水和物25重量%〜30重量%、ジエチレングリコール5重量%〜10重量%、塩化カルシウム5重量%〜10重量%を含む水溶液を、蒸留水で3倍に希釈したものを用いた。
(熱処理工程)
前記処理工程後のTシャツの処理剤塗布部に、180℃に設定したヒートプレス機を用いて、熱処理を施した。
(画像印刷工程)
ブラザー工業(株)製のガーメントプリンターを用いて、Tシャツに、ホワイトインクを吐出することで、文字(X)を印刷した。前記ホワイトインクとしては、酸化チタン10重量%〜20重量%、ジエチレングリコール15重量%〜24重量%、シリカ1重量%〜5重量を含む水溶液(水性ホワイトインク)を用いた。
(オーバーコート工程)
前記画像印刷工程後のTシャツのホワイトインク上に、スプレー方式により、実施例1−1及び1−2並びに比較例1−1及び1−2のオーバーコート剤を塗布した。
(熱定着工程)
前記画像印刷工程後のTシャツの印刷部分に、170℃に設定したオーブンを用いて、非接触加熱を施すことで、前記ホワイトインクを前記Tシャツに熱定着させた。
実施例1−1及び1−2並びに比較例1−1及び1−2におけるインク膜強度を、下記評価基準に従って、目視評価した。
インク膜強度評価 評価基準
G :ホワイトインク上にオーバーコート剤を塗布しなかった場合と比較して、インク膜の孔の数が減少した。
NG:ホワイトインク上にオーバーコート剤を塗布しなかった場合と比較して、インク膜の孔の数が増加又は同等であった。
実施例1−1及び1−2並びに比較例1−1及び1−2のオーバーコート剤の組成及び評価結果を、表1に示す。
Figure 0006558337
表1に示すとおり、実施例1−1及び1−2では、インク膜強度の評価結果が良好であった。一方、オキサゾリン基含有化合物に代わる反応性ポリマーとして、ポリイソシアネート又はポリアミンを用いた比較例1−1及び1−2では、インク膜強度の評価結果が悪かった。なお、実施例1−1及び1−2では、インク膜の孔が特に目立ちやすいホワイトインクを用いた評価において良好な結果が得られていることから、カラーインクを用いた場合においても、良好な結果が得られると判断できる。これ以降のインク膜引張強度の評価についても同様である。
[実施例2−1及び2−2]
オーバーコート剤組成(表2)における各成分を撹拌混合することで、表2に示す実施例2−1及び2−2のオーバーコート剤を得た。
前記処理剤を、前記自動前処理塗布機を用いて、前記Tシャツに塗布した。ついで、前記Tシャツの処理剤塗布部上に、スプレー方式により、実施例2−1及び2−2のオーバーコート剤を塗布した。つぎに、前記Tシャツに、170℃に設定したオーブンを用いて、非接触加熱を施した。前記Tシャツを、負荷布とともに家庭用全自動洗濯機にて洗濯し、タンブラー乾燥機にて乾燥した。洗濯前と乾燥後とで、前記Tシャツの、前記処理剤を塗布し、前記ホワイトインクを塗布せず、オーバーコート剤を塗布した部分のL値、a値及びb値と、前記処理剤を塗布し、前記ホワイトインク及びオーバーコート剤を塗布しなかった部分(参照)との色差ΔEab値とを、測色計(X−rite社製の「X−rite939」)にて計測した。
実施例2−1及び2−2のオーバーコート剤の組成及び計測結果を、表2に示す。
Figure 0006558337
表2に示すとおり、オキサゾリン基含有化合物の水エマルションを用いた実施例2−1では、洗濯前よりも乾燥後において、参照との色差ΔEab値が増加し、オーバーコート剤塗布部の跡残りが確認されたが、実用上問題ないレベルであった。オキサゾリン基含有化合物水溶液(水溶性オキサゾリン基含有化合物)を用いた実施例2−2では、参照との色差ΔEab値が減少し、乾燥後のオーバーコート剤塗布部の跡残りが確認されなかった。
[実施例3−1〜3−5]
オーバーコート剤組成(表3)における各成分を撹拌混合することで、表3に示す実施例3−1〜3−5のオーバーコート剤を得た。
実施例3−1〜3−5のオーバーコート剤を用いて、前記Tシャツに、下記工程により画像を形成した。
(処理工程)
実施例1−1及び1−2と同様にして、前記処理剤を、前記Tシャツの画像形成面に塗布した。
(熱処理工程)
実施例1−1及び1−2と同様にして、前記処理工程後のTシャツの処理剤塗布部に、熱処理を施した。
(画像印刷工程)
前記ガーメントプリンターを用いて、Tシャツに、単位面積あたりの吐出量が4.3g/cm〜25.6g/cm(ホワイトインク濃度17%〜100%)となるように前記ホワイトインクを吐出することで、文字(X)を印刷した。
(オーバーコート工程)
前記画像印刷工程後のTシャツのホワイトインク上に、スプレー方式により、実施例3−1〜3−5のオーバーコート剤を塗布した。
(熱定着工程)
実施例1−1及び1−2と同様にして、前記画像印刷工程後のTシャツの印刷部分に、非接触加熱を施すことで、前記ホワイトインクを前記Tシャツに熱定着させた。
実施例3−1〜3−5のオーバーコート剤について、(a)インク膜引張強度評価及び(b)保存安定性評価を、下記方法により実施した。
(a)インク膜引張強度評価
実施例2−1及び2−2と同様の洗濯前と乾燥後とで、インク膜引張強度を、下記評価基準に従って評価した。なお、インク膜に割れが生じる前記ホワイトインク濃度が低いほど、単位面積あたりのインクの吐出量がより少なくなるまでインク膜が割れなかったこととなり、インク膜引張強度に優れると判断できる。
インク膜引張強度評価 評価基準
A:8Nの力で前記Tシャツを引っ張ったときに、インク膜に割れが生じる前記ホワイトインク濃度が、50%以下であった。
B:8Nの力で前記Tシャツを引っ張ったときに、インク膜に割れが生じる前記ホワイトインク濃度が、50%を超えた。
(b)保存安定性評価
密閉容器に封入した実施例3−1〜3−5のオーバーコート剤を、60℃の恒温槽中で1週間保存し、下記評価基準に従って、目視評価した。なお、この保存安定性評価において、凝集物が存在するということは、既にオーバーコート剤中のオキサゾリン基含有化合物が架橋を形成していると推定される。このため、インク上にオーバーコート剤を塗布しても、インク膜の孔又は割れの抑制効果が得られにくいと考えられる。
保存安定性評価 評価基準
A:凝集物が存在しなかった。
B:実用上問題ないレベルの凝集物が存在した。
実施例3−1〜3−5のオーバーコート剤の組成及び評価結果を、表3に示す。
Figure 0006558337
表3に示すとおり、実施例3−1〜3−5のいずれにおいても、インク膜引張強度及び保存安定性の評価結果が実用上問題ないレベルであったが、O/Rが0.5である実施例3−1及び3−2において、インク膜引張強度評価及び保存安定性評価の双方において、良好な結果が得られた。
[実施例4−1〜4−16]
オーバーコート剤組成(表4)における各成分を撹拌混合することで、表4に示す実施例4−1〜4−16のオーバーコート剤を得た。なお、実施例4−1〜4−16に示す結果は、オキサゾリン基含有化合物を含有しなくても、オキサゾリン基含有化合物を含有するときと同様の結果が得られると考えられる。
実施例4−1〜4−16のオーバーコート剤を用いて、前記Tシャツに、下記工程により画像を形成した。
(処理工程)
実施例1−1及び1−2と同様にして、前記処理剤を、前記Tシャツの画像形成面に塗布した。
(熱処理工程)
実施例1−1及び1−2と同様にして、前記処理工程後のTシャツの処理剤塗布部に、熱処理を施した。
(画像印刷工程)
実施例1−1及び1−2と同様にして、Tシャツに、前記ホワイトインクを吐出することで、文字(X)を印刷した。
(オーバーコート工程)
前記画像印刷工程後のTシャツのホワイトインク上に、前記処理剤塗布部との重複部分と非重複部分が生じるように、スプレー方式により、実施例4−1〜4−16のオーバーコート剤を塗布した。
(熱定着工程)
実施例1−1及び1−2と同様にして、前記画像印刷工程後のTシャツの印刷部分に、非接触加熱を施すことで、前記ホワイトインクを前記Tシャツに熱定着させた。
実施例4−1〜4−16のオーバーコート剤について、跡残り評価を、下記方法により実施した。
(跡残り評価方法)
実施例2−1及び2−2と同様の洗濯前と乾燥後とで、前記処理剤とオーバーコート剤とを塗布した部分と、前記処理剤のみを塗布した部分(処理剤塗布部)との色差ΔEab値、及び前記処理剤とオーバーコート剤とを塗布した部分と、何も塗布しなかった部分(処理剤非塗布部)との色差ΔEab値を、前記測色計にて計測し、下記評価基準に従って評価した。
跡残り評価 評価基準
A:色差ΔEab値が、2.0未満であった。
B:色差ΔEab値が、2.0以上であった。
実施例4−1〜4−16のオーバーコート剤の組成及び評価結果を、表4に示す。
Figure 0006558337
表4に示すとおり、実施例4−1〜4−16のいずれにおいても、跡残りの評価結果が実用上問題ないレベルであった。アクリル樹脂又はスチレン−アクリル樹脂を用いた実施例4−1、4−2、4−7、4−8、4−13及び4−14では、処理剤塗布部において、洗濯前及び乾燥後の両方で、跡残りの評価結果が良好であった。そのうち、ポリエーテル変性シロキサン系界面活性剤を用いた実施例4−7及び4−8では、処理剤非塗布部においても、洗濯前及び乾燥後の両方で、跡残りの評価結果が良好であった。
[実施例5−1〜5−4]
オーバーコート剤組成(表5)における各成分を撹拌混合することで、表5に示す実施例5−1〜5−4のオーバーコート剤を得た。
実施例5−1〜5−4のオーバーコート剤を用いて、前記Tシャツに、実施例3−1〜3−5と同様にして、画像を形成した。
実施例5−1〜5−4のオーバーコート剤について、(a)インク膜引張強度評価及び(b)保存安定性評価を、実施例3−1〜3−5と同様にして実施した。
実施例5−1〜5−4のオーバーコート剤の組成及び評価結果を、表5に示す。
Figure 0006558337
表5に示すとおり、実施例5−1及び5−2では、インク膜引張強度の評価結果が、良好であった。また、グリセリンの含有量が30.0重量%及び50.0重量%である実施例5−1及び5−2では、保存安定性の評価結果も良好であった。なお、表5中ではいずれも評価結果が「A」であるが、グリセリンの含有量を増やした実施例5−2において、実施例5−1よりもインク膜引張強度の評価結果が優れていたことから、グリセリンの含有量をさらに増やした実施例5−3及び5−4では、評価を行っていないものの、洗濯前及び乾燥後のインク膜引張強度の評価結果が「A」になると考えられる。
以上のように、本発明のオーバーコート剤は、布帛への画像形成において、熱定着後に、インクの層(膜)に孔又は割れが生じるのを抑制可能なものである。本発明のオーバーコート剤の用途は、特に限定されず、各種記録後のオーバーコートに広く適用可能である。
30 インクジェット記録装置
31 インクジェットプリンタ
42 プラテン(支持体)
45 固定手段
46 支持面
54 キャリッジ
55 インク吐出手段(インクジェットヘッド)
60 インクカートリッジ
70 記録制御装置
71 本体
72 表示部
73 キーボード
74 マウス
100 Tシャツ
110、120、130 処理剤塗布部
140 オーバーコート剤塗布部

Claims (10)

  1. 布帛に印刷されたインク上に塗布されるオーバーコート剤であって、
    オキサゾリン基含有化合物と、
    アクリル樹脂及びスチレン−アクリル樹脂の少なくとも一方と、
    ポリエーテル変性ポリジメチルシロキサン系界面活性剤、ポリエーテル変性シロキサン系界面活性剤及び水酸基含有ポリエーテル変性ポリジメチルシロキサン系界面活性剤からなる群から選択される少なくとも一つの界面活性剤と、を含み、
    オーバーコート剤を塗布していない布帛に対する前記布帛上に塗布されたオーバーコート剤塗布部のΔE ab値が、前記布帛の洗濯前よりも洗濯後において減少することを特徴とするオーバーコート剤。
  2. リエーテル変性シロキサン系界面活性剤を含むことを特徴とする請求項記載のオーバーコート剤。
  3. 布帛に印刷されたインク上に塗布されるオーバーコート剤であって、
    オキサゾリン基含有化合物と、
    アクリル樹脂、スチレン−アクリル樹脂及びポリエステル樹脂からなる群から選択される少なくとも一つの樹脂と、
    ポリエーテル変性シロキサン系界面活性剤と、を含み、
    オーバーコート剤を塗布していない布帛に対する前記布帛上に塗布されたオーバーコート剤塗布部のΔE ab値が、前記布帛の洗濯前よりも洗濯後において減少することを特徴とするオーバーコート剤。
  4. アクリル樹脂及びスチレン−アクリル樹脂の少なくとも一方を含むことを特徴とする請求項3記載のオーバーコート剤。
  5. ポリエステル樹脂を含むことを特徴とする請求項3記載のオーバーコート剤。
  6. 前記オキサゾリン基含有化合物が、水溶性であることを特徴とする請求項1〜5のいずれか一項に記載のオーバーコート剤。
  7. 前記オーバーコート剤全量における前記オキサゾリン基含有化合物の含有量が、1重量%以上であることを特徴とする請求項1〜6のいずれか一項に記載のオーバーコート剤。
  8. さらに、前記オキサゾリン基含有化合物以外の樹脂を含み、
    前記オーバーコート剤全量において、前記オキサゾリン基含有化合物の含有量(O)と前記樹脂の含有量(R)とが、O/R≦0.5を満たすことを特徴とする請求項1〜のいずれか一項に記載のオーバーコート剤。
  9. さらに、グリセリンを含み、
    前記オーバーコート剤全量におけるグリセリンの含有量が、30重量%〜75重量%であることを特徴とする請求項1〜8のいずれか一項に記載のオーバーコート剤。
  10. 布帛に画像を形成する画像形成方法であって、
    前記布帛にインクを用いて画像を印刷する画像印刷工程と、
    前記インク上に、オーバーコート剤を塗布するオーバーコート工程と、
    前記布帛の印刷部分を加熱する加熱手段を用いて、前記インクを前記布帛に熱定着させる熱定着工程と、
    を含み、
    前記オーバーコート工程において、前記オーバーコート剤として、請求項1〜のいずれか一項に記載のオーバーコート剤を用いることを特徴とする画像形成方法。
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