JPH07119048A - 布帛のインクジェットプリント方法 - Google Patents

布帛のインクジェットプリント方法

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JPH07119048A
JPH07119048A JP5272513A JP27251393A JPH07119048A JP H07119048 A JPH07119048 A JP H07119048A JP 5272513 A JP5272513 A JP 5272513A JP 27251393 A JP27251393 A JP 27251393A JP H07119048 A JPH07119048 A JP H07119048A
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JP
Japan
Prior art keywords
ink
printing
nozzle
fabric
ink jet
Prior art date
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Pending
Application number
JP5272513A
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English (en)
Inventor
Hiromi Usui
博美 碓井
Takashi Yoshiyama
高史 吉山
Koji Kuwabara
厚司 桑原
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Toray Industries Inc
Original Assignee
Toray Industries Inc
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 荷電量偏向型インクジェットなどの連続式イ
ンクジェット方式で布帛にプリントする場合において、
インクの飛び散りを抑制し、汚染のない高品位のプリン
トを可能にすること。 【構成】 インクに圧力をかけてノズルからインク滴と
して連続的に吐出し、布帛にプリントする方法におい
て、前記ノズルからのインク液滴の吐出速度V (m/
秒) を、該インク滴の質量M (g) に対し、 4≦V≦√(1.4×10-4/M) を満足するようにプリントする方法

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、連続式インクジェット
方式で布帛にプリントする方法に関し、さらに詳しくは
インクの飛び散りを防止して汚染のない高品位のプリン
トを可能にする布帛のインクジェットプリント方法に関
する。
【0002】
【従来の技術】インクジェット記録は紙用のプリンタ分
野では実用化が進んでいるが、これを布帛の染色などの
ように広幅の記録材に高速プリントすることが要求され
る分野に適用する場合には種々の課題が残されている。
このような広幅の記録材に対するインクジェット方法に
は一般にマルチノズル化が必要であり、その代表的なも
のとして荷電量偏向型マルチノズル方式 (例えば特開昭
47−5861号公報参照) と呼ばれる連続吐出方式が
ある。
【0003】この荷電量偏向型マルチノズル方式は、一
つのノズルから吐出するインク滴を荷電量を変更するこ
とにより印字位置を制御するようにしているため、少な
いノズル数で印字幅を大きくすることができ、広幅の記
録材に高速印字するのに適した方式であると考えられ
る。しかし、このインクジェット方式は、インクに圧力
をかけてノズルから液滴化して吐出するためインク滴の
飛翔速度が大きく、被印字物に衝突した際にインクが飛
び散って周辺を汚染するという問題があった。しかも、
このインクの飛び散りは、紙に対する場合に比べて織物
などの布帛に対する場合の方が大きい。さらに、これが
多色印字の場合には、インクの落下地点で既に他のイン
クが付与されているため、更に飛び散りが大きくなると
いう問題があった。このような飛び散り現象は、布帛の
場合には品位を低下させるため、商品として致命的な欠
点になる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、荷電
量偏向型インクジェットなどの連続式インクジェット方
式で布帛にプリントする場合において、インクの飛び散
りを抑制し、汚染のない高品位のプリントを可能にする
インクジェットプリント方法を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成する本発
明は、インクに圧力をかけてノズルからインク滴として
連続的に吐出し、布帛にプリントする方法において、前
記ノズルからのインク液滴の吐出速度V (m/秒) を、
該インク滴の質量M (g) に対し、 4≦V≦√(1.4×10-4/M) ・・・(1) を満足するようにプリントすることを特徴とするもので
ある。
【0006】このようなインク滴の吐出速度は、従来の
連続式インクジェット方式のそれよりも小さくしてあ
り、このように吐出速度を小さく抑制したことによりイ
ンクの飛び散りを防止し、高品位のプリントを可能にす
る。以下、本発明を、図を参照して具体的に説明する。
図1は、荷電量偏向型インクジェットの一例を示す。ノ
ズルヘッド10には圧力素子1とノズル2が設けられて
いる。このノズルヘッド10に一定圧力で供給されたイ
ンク流は、圧力素子1の励振数に対応してノズル2から
液滴に分裂して吐出される。次いで、荷電電極3により
インク滴に印字すべき画像に対応した電荷が印加され、
さらに偏向電極4で荷電量にしたがって偏向され、布帛
8上の印字点6に到着印字される。印字されなかったイ
ンク滴はガター5に回収され、ノズルヘッド10に再循
環するようになっている。
【0007】上記インクジェット原理において、マルチ
ノズルにした場合には、複数のノズルヘッド10を一定
間隔で並べ、各ノズルが所定幅を印字するようにする。
この場合、布帛などの記録材に対し、その幅の長さ分の
数のノズルヘッドを並べたラインヘッド方式では、各ノ
ズルヘッドを固定したまま記録材を走行させてプリント
することができる。また、ノズル数が少なく印字幅が狭
い場合には、ノズルヘッドを記録材の幅方向に往復移動
させながら、記録材を印字幅づつ間欠送りするノズル移
動方式をとることができる。
【0008】しかるに、上述した連続インクジェット方
式の実施において、ノズル2から吐出したインク滴は印
字点6に到着すると、一部が小さなミスト7となって飛
び散り、他の部分を汚染する現象がある。この飛び散り
が発生する要因は、主としてインク物性、装置要因、吐
出条件、被印字物の表面状態などが関係している。しか
し、本発明者らは、このようなインク飛び散り現象を抑
える観点から種々検討した結果、最も大きな要因はイン
ク滴が衝突するときの運動エネルギであることをつきと
めた。このインク滴の運動エネルギは、インク滴の質量
をM(g)、吐出速度をV(m/秒)とすると、(1/2)
MV2 で表されるので、飛び散りの発生にはインク滴の
吐出速度が大きな要因になっており、かつその吐出速度
の2乗で効くことがわかる。
【0009】この観点から、本発明は、ノズルからのイ
ンク滴の吐出速度Vを、従来の連続インクジェットプリ
ント方式で採用されている標準的速度よりも低く、印字
速度を小さくするようにする。すなわち、インク滴の吐
出速度V(m/秒)の上限を、インク滴の質量M(g)
に対応して、√(1.4×10-4/M) で定められる値
に設定する。しかし、吐出速度Vをあまり低くしすぎて
も、生産性が低下したり、或いはプリント不能になるの
で、下限は4m/秒にするものとし、さらに望ましくは
約5m/秒以上にする。
【0010】吐出速度Vの上限設定において、インク滴
の質量Mは、インク流量、液滴化周波数、インク密度に
よって決めることができる。また、吐出速度Vは、イン
ク流量Qとノズル径Dによって決めることができる。す
なわち、吐出速度Vは、V=Q/〔π× (D/2)2
で求めることができる。そして、インク流量Qとノズル
径Dから定めた吐出速度Vを、インク滴の質量Mに対し
て、 4≦V≦√(1.4×10-4/M) ・・・(1) の範囲にすれば、インクの飛び散りを大幅に低減するこ
とができる。
【0011】このような吐出速度Vを得るためのインク
滴の大きさとしては、連続インクジェット方式で標準的
に採用されているインクの粒子化条件よりも小さくする
ことが望ましい。好ましくは、そのインク滴の質量M
(g)は、 2.5×10-7≦M≦50×10-7 ・・・(2) にするのがよい。
【0012】本発明のインクジェットプリント法を適用
する布帛は特に限定されず、いずれの布帛にも適用可能
である。一般に、表面に立毛あるいは毛羽を有している
布帛や表面の繊維間に空隙が多い布帛は飛び散りが少な
いが、強撚織物や表面が緻密な織物は飛び散りが大き
く、また繊維素材として疎水性のフィラメント織物は飛
び散りが大きい傾向が認められる。本発明は、このよう
な飛び散りの大きな布帛にも良好にプリントすることが
でき、特にプリントが難しいとされるポリエステルなど
の疎水性フィラメント布帛にも良好にプリントすること
ができる。
【0013】
【実施例】
実施例1 図1と同じ原理による荷電量偏向型で、下記仕様 ノズル構成:1色あたり4ノズルのマルチノズル方式
(4cm幅印字、1ノズルが10mm幅をプリント) ノズル径 :70μm 解像度 :6.4ドット/mm プリント方式:ノズル移動方式 のインクジェットプリンタを使用し、またインクとして
分散染料インクを使用して、ポリエステル織物 (東レ、
"シルック" サテン) に対してプリントするに当たり、
そのポリエステル織物を予め前処理液(ネオフィックス
RX−100 20g/リットル)でパッド−ドライに
よってにじみ防止の前処理 (特公昭62−45359に
記載の方法) を行って、赤色のべた部に円形の白の水玉
(未染色部) 模様の柄をプリントを行った。
【0014】また、このプリントにおいて、インクの液
滴化周波数を35kHz とし、インク吐出速度V(m/
秒)を吐出圧力及びインク流量Q(cc/秒)を表1の
ように種々異ならせ、No.1〜6の6通りのプリントを
行った。上記6通りのプリントを行った後、それぞれ常
法によりHTスチーマで発色の後還元洗浄を行い、乾燥
後に未染色の水玉部分の汚染部の程度を多光源分光測色
計 (スガ試験機株社製) を使用して、白度 (L* *
* 表色系 W=100−√〔(100−L)2 +(a2
+b2 )〕を測定することにより、下記(3)式で定義
される汚染度ΔSを調べた。
【0015】 ΔS=WO −WT ・・・(3) ただし、WO :未染色布の白度 WT :テスト布の水玉部の白度
【0016】 (但し、表中のFは、式(1)の右辺の √(1.4×
10-4/M) を意味する。) 表1から、吐出速度Vが規定式(1)の関係を満足しな
いNo.1〜3のプリントは、布帛にインクの飛散り汚染
が大きく発生していることがわかる。これに対して、吐
出速度が規定式(1)を満足する本発明のNo.4,5,
6のプリントは、インク飛び散りによる汚染が大幅に低
減していることがわかる。
【0017】なお、荷電量偏向型インクジェット方式に
おける標準のインク流量は、次の式で示される。 (例え
ば山田剛裕「連続式インクジェットプリンタ」イメージ
ングPart2 P117-131 昭和63年、写真工業出版) Q=2.2×f×D3 ×10-7 ・・・(4) ただし、 f:液滴化周波数 (kHz) D:ノズル径 (μm) Q:流量 (cc/分) したがって、上記プリントに適用した液滴化条件(周波
数f=35kHz ,ノズル径D=70μmるの場合は、Q
=0.0442 (cc/秒) となり、 No.2やNo.1の条
件に相当することがわかる。
【0018】実施例2 実施例1のインクジェットプリンタのノズルヘッドの条
件を ノズル径 50μm 解像度 8ドット/mm に変更し、表2のように液滴化条件を異ならせ、かつ液
滴化周波数を80kHz と50kHz とに変えた場合につい
て、それぞれ上記同様にインクの飛散りを評価した。
【0019】液滴化周波数80kHz にし、かつ表2に示
す標準的な下記条件のNo.7の比較例ではインクの飛散
りが認められた。しかし、液滴化周波数を50kHz に
し、吐出速度を低下させた表2の No.8の条件の本発明
では、インク飛散りは全く認められなかった。 (但し、表中のFは、表1と同じ。) 実施例3 実施例1のインクジェットプリンタのノズルヘッドの条
件を ノズル径 90μm 解像度 3.6ドット/mm に変更し、液滴化周波数を20kHz にすると共に、表3
の条件でプリントした場合について、上記同様にインク
の飛散りを評価した。
【0020】 (但し、表中のFは、表1と同じ。) 従来の標準的な No.9 の条件(比較例)ではインク飛散
りが多いが、本発明の条件の No.10ではインクの飛散
りがほとんどないことがわかる。
【0021】
【発明の効果】上述したように、本発明による布帛のイ
ンクジェットプリント方法は、ノズルからのインク滴の
吐出速度を式(1)に設定し、従来の連続インクジェッ
ト方式よりも低くしたので、でインクの飛び散りを防止
し、それによって高品位のプリントを可能にする。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に使用される荷電量偏向型インクジェッ
トプリントの原理を示す説明図である。
【符号の説明】
1 圧力素子 2 ノズル 3 荷電電極 4 偏向電極 5 ガター 8 布帛

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 インクに圧力をかけてノズルからインク
    滴として連続的に吐出し、布帛にプリントする方法にお
    いて、前記ノズルからのインク液滴の吐出速度V (m/
    秒) を、該インク滴の質量M (g) に対し、 4≦V≦√(1.4×10-4/M) ・・・(1) を満足するようにプリントする布帛のインクジェットプ
    リント方法
  2. 【請求項2】 前記インク液滴の質量M(g)を、 2.5×10-7≦M≦50×10-7 ・・・(2) の範囲にする請求項1に記載の布帛のインクジェットプ
    リント方法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014163021A (ja) * 2013-02-27 2014-09-08 Seiko Epson Corp 顔料捺染インクジェット記録方法
JP2017051952A (ja) * 2016-11-21 2017-03-16 セイコーエプソン株式会社 顔料捺染インクジェット記録方法、インクジェット記録装置

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