JPH0268372A - 染色方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はインクジェット印刷原理を用いた布はく染色に
関するものである。詳しくはインクジェット印刷原理に
よる布はく染色を施す時、布はく上のインクの流動を阻
止する、インクの残留率を高める、もって布はくへの色
素固定を向上せしめる方法に関するものである。

（従来技術と問題点） ファッションが多様化している今日、多品種少量生産の
要求が著しく強〈従来の捺染方法は複雑な工程を有し、
多大な費用と時間を要するために多品種少量生産の要求
には適応し難い傾向が一層顕著になっている。すなわち
布はくに図柄を染色するいわゆる捺染法は、古い歴史を
経てスクリーン捺染、ローラー捺染、転写捺染と区別さ
れるようになった。

スクリーン捺染はいわゆる謄写版印刷にみる如き型枠に
張れた紗（これには絹、ナイロン、ポリエステルな−と
がある）と呼ばれる布目の小さな薄い織物が張られ用い
られる。これをフラットスクリーン捺染と言う。

一方紗の代りに小さな穴のあいた金属膜を用い円筒状に
して用いられる。これをロータリースクリーン捺染と言
う。両者に共通する点は均一な穴を有するスクリーンを
使用することにあり、この１個の穴が図柄の最小単位と
なりここを印刷ペーストが通過する。従って点状の印刷
が線て連がればラインを形成し、面で連がれば場を形成
する訳である。

この方式に於ては１枚（あるいは１個）のスクリーンで
１色の印刷ペースＩ−Ｌ／か使用てきず、もし８色の表
現を欲する場合には８枚（あるいは８個）のスクリーン
を必要とする。

ローラー捺染は銅ロール上にエツチング法で図柄を刻印
し、その中に印刷ペーストを満たしてこれを布はく上に
写しかえる原理に基つく。この方式も一木のロールで１
色の印刷ペーストしか使用できず表現しようとする色数
のロールを必要とする。

転写捺染は印刷ペーストを直接スクリーンもしくはロー
ルを介して布はく上に写す方法でなく、転写紙といわれ
る紙上に印刷法もしくは捺染法で印刷ペーストを含む図
柄を写しとり、これを布はくにもう一度写しかえるいわ
ゆる写し組方式を原理としている。

この方式は捺染法としては一見簡単に見えるが、転写紙
製造工程は全〈従来の長い工程を必要とする事には変わ
りない。

この様に捺染は■デザイン■彫刻■捺染糊（印刷ペース
ト）■生地等が総合して出来上がる図柄の製造技術であ
るわけて、この４つの準備には多大な費用と時間をあま
りにも要しすぎる。

また捺染された図柄は芸術的、工芸的要素が強く本生産
前に小片試験にて本生産と同−布はく」二に再現し、デ
ザイン及び配色をどうすべきか検討するのが一般的であ
る。従って本生産になるか未定であっても先にあげた４
つの準備は一度されなければならない。ここで小片試験
の段階でデザイナ−が構想に合わないと判断した場合は
、本生産は中止となり全ての準備は流れ去る。　この様
な問題点を解決するためにコンピューターグラフィック
と言われる画像処理とインクジェット印刷の鞘合わせ技
術の応用が注目されている。

この方式は紙の記録、印刷分野で発展したものであり、
この概念を布はくに応用し従来の捺染法をこれに置き換
える事が可能かもしれないと多くの試みがなされ既にか
なりの提案がなされている。

しかしながら、これらの提案は紙で確立されたインクジ
ェットインク、インクジェット装置を用い、従来の確立
された捺染技術のうわべを模倣する領域から脱しておら
ず布はくの捺染技術を熟知する者から見れは、これらの
提案技術は何れも多くの問題を有しており、布はくの特
性に合った技術は末た提案されていないと言える。

本発明の目的は布はくの捺染技術とインクジェット印刷
技術の差を明確にしながら布はくの捺染に対して顕著な
効果を示すインクシェツト印刷技術を提案することにあ
る。このためには紙／印刷と、布はく／捺染の差を明白
にしておく必要がある。

１）組織 紙も布はくも最小単位は微細な繊維状物質であることは
共通しているが、前者はこれらを無秩序に絡ませて抄紙
したものであり構造的には無秩序であることか特徴であ
る。後者は一定の秩序に（いわゆる繊維長さ方向に）従
って絡まぜたり集束させたりした上、さらにこれらを経
、緯糸として織ａ織に従って織ったものであり、又は編
組織に従って編んだものであり構造的には秩序あること
が特徴である。

２）表面形状 紙は文字を書いたり図柄を印刷する目的のためにその表
面は凹凸がなく、空白がなく平滑であるのが一般的であ
る。

一方布はくは、先に示した様に各種の糸を用いて一定の
織編ＭＩ織に従って作られるのでその表面は凹凸があり
、空白があり、平滑でないのが一般的である。

３）着色法 紙は文字、図柄を印刷する目的で各種の色素が用いられ
るが、これらの色素は紙の表面に付着させビヒクル　で
留める手法をとる。布はくは色、図柄をつけるためにや
はり各種の色素を用いるが、これらの色素は布はくの化
学的構造によって使い分けられ布はくを構成する繊維内
部まで浸透させ、固着せしめる手法をとる。この両者の
違いは紙は濡らすことはないことを前提とし、布はくは
濡らすことを前提にしているためである。又色素はそれ
ぞれ分子構造が解明されているが、これら色素が単分子
状である状態て真の色相であるのに対し集合状態になる
と色が鈍化する。これは紙の場合の様にただ付着させる
場合あまり色素濃度を高めるとこの集合が起こり色の鈍
化がおこる。このため色素濃度を集合状態以上に設定で
きない。

一方、布はくの場合には色素を固着させるために高温、
高圧を用いさらに化学反応作用をも併用し、例え集合状
態で用いても最終的に単分子状になされる。このため色
素濃度は色素の溶解度が許す限り集合状態を無視して高
め使用することは可能となる。

着色法をさらに深く見極めると、紙の場合は紙の表面に
イ」着させたものが百パーセント効果に働くが、布はく
の場合は布はく表面に１１着させた後染着させる手段と
しての乾熱〜湿熱処理及び洗浄がある為、実質繊維の表
面〜内部に強固に染着した色素のみが残留し、他は繊維
上から脱落することになる。この様に布はくに於ては色
素が繊維の内部に移動する、集束する系全体に分配され
る、残留率等の理由で、紙と対比しがたい低い濃度とな
る訳である。

この様に紙と布はくへの印刷／捺染には差があることを
明きらかにしたが、布はくへのインクジェット印刷は紙
のインクジェット印刷レベルて満足てきず、従来の捺染
と同様レベルを全てに満たす様にすべきであることは言
うまでもない。次いて布はくへのインクジェット印刷の
概要を説明しその問題点を浮きぼりにする。

布はくへのインクジェット印刷は色素を含有する液体す
なわちインクを粒状にしたものを被印刷物である布はく
に吹き付けて色素を仮固定する。この時１個の粒子が最
小の印刷単位であり、この粒子を球形とみなせばその径
は１０ミクロンから３００ミクロンになる様にする。こ
の径が小さければ当然被染体上にしめる被覆面積は小さ
く多く打点しなければならない。しかし細いラインや点
の図柄が得られる利点があるが逆に大きくなればこの逆
のことが起こる。仮に粒子の液体を水滴体と考えると２
０ミクロン径では１個の粒子は４．１９Ｘ１０−９ｇ、
６０ミクロン径では１．１３Ｘ１０７ｇとなる。この粒
子の中に色素が溶解されておりその粒子重量に比例した
濃度を有する。

例えは全面に均一に打点したとすると１印２当たり２０
ミクロンでは６．２万粒、６０ミクロンでは１．６万粒
を要する。これらの粒子は７０００〜１５００００粒／
分の速度で打ち出される。従ってイ」布量は粒子の大き
さ×打点数で与えられ被染体上の色素濃度は１個の粒子
中に含まれる色素濃度、粒子の大きさ、打点数の３者で
決定されることは明白である。

インクジェット印刷における最小の印刷単位は１個の小
さな粒子である事を説明した。これらのインクは最低で
も４色（この場合イエロー　レット、ブルー、ブラック
、）のインクツボに納められ各々がノズルを介して打点
される。例えばグリーンを表現する場合にはイエローイ
ンクとブルーインクが、１月２の割合にカウントされ打
点される。この打点は両者が重なって打点される場合と
分離して打点される場合がある。特に後者の場合打点さ
れた粒の布はく上での面積が大きくそして分離している
と混合色としてみえなくなる。この打点法は人間の眼の
視覚現象を応用しているものてあり、この様な混色は併
置加法混色と言われている。

インクジェット印刷は表現にこの様な混色法をとってい
るのでインクツボの色素濃度を確かめると碓氷淡い色相
を表現するには打点数が極度に減少し分離した打点とな
ることは当然であり、要求される色相、濃度に適したイ
ンクツボの色素濃度に調整する必要がある。

以上の事は混合して色表現する場合の問題点の一つを説
明したものであるが、布はくにインクジェット印刷を応
用して従来の捺染に置き換えるには色素濃度が最大ポイ
ントとなる。なんとなれば色表現のポイントは先に上げ
た色相とここで言う濃度にあるからである。

要求された色相が得られても濃度が１ｏ分の１〜５分の
１ではその価値はない。全ての要求される濃度が再現で
きるべきだ。一方、１個の粒子中の溶解色素量が多けれ
は被染体に要求される濃度に対して打点されるインク量
は少なくてずみ、にじみが小さくなることが期待される
事は明白てある。ここで布はくにおける　にしみについ
て説明を加えておかなければならない。

紙においてもにしみは最大の品質チエツクポイントであ
るが、布はくにおいてもそうである。しかし、布はくの
にしみは紙の様にシヒアてない。

布はくは先述の様に組織、表面的要素で紙より不利な点
があるが従来の捺染技術にみる如くにじみ対策は各繊維
、各組織に対し適正なる対策が実施されていることから
みても、にしみはそれほと強調すべき問題とならない。

しかし、にじみ発生の場合にはにじみの発生原因を明ら
かにしてインク側からの改良、被染体側からの改良、印
刷、固着側からの改良等適切な処置は必要であることは
言うまてもない。先述の様に濃度の薄いインクを使用す
る故に粒子の大きさ、打点数を多くすることによって液
体量が増える事によってにじみが起こりやすくなること
は当然であるが、濃度の濃いインクを使用ずれは直ちに
解決できるものである。

従って布はくインクジェット印刷における最大のポイン
トは、インク中における色素濃度をいかに高めることが
出来るかにあることに帰するが、残留率をいかに高める
かも重要なことである。

インクジェット印刷を紙に応用する場合、にじみを回避
する為に紙の組織、厚み、添加物、表面コート剤などを
特に吟味したものを指定し、用いるのが通例であり、布
はくも先述の様に紙とは、多くの点て異なるが、紙間様
の原理に従う処理がなされる。

紙と布はくの違いは、紙は硬さをもち何等、支持体もな
くインクジェット印刷がなされるが、布はくは柔らかく
インクジェット印刷による圧力で布はくが動き、印刷場
所の固定化ができず、また布はくの間隙をインクが通過
して布はく上でインク残留が小さくなると言う問題点を
有する。この為布はくをゴム板上、樹脂板上、フィルム
上、紙上に固定することが行われている。

本発明の目的はインクジェット印刷による布はくの染色
に於て布はく上でのインクのマイグレーションを防止し
、インクの残留率を最高にする方法を提供するものであ
り、上記した布はくの固定法を改良することによってこ
れを達成した。

（問題点を解決するための手段） 本発明は布はくをインクジェット印写捺染するに際し、
表面にマイグレーション防止成分と粘着成分との混合物
を塗布して形成した粘着層を持つシートの粘着面に布は
くを張りつけて固定し、次いで該布はくな印写捺染処理
することを特徴とする布はくの捺染方法である。

布はくにおけるインクジェット印刷方法による布はく染
色の手順を説明する。

１）デザイン 希望するデザイン源になる紙上の柄、布はく上の柄、フ
ィルム上の柄、もしくは無地色をコンピュータグラフィ
ック装置に読み取り、柄のレイアウト、修正等を行い色
指図をなす。

２）布はく 希望する布はくを適正なる精練条件、セット条件下で処
理し、次て拡布状で印刷向上、にじみ防止を目的とした
前処理をした後しわや目的がりのない様に乾燥する。

３）インク 希望する布はくに適合した品種のインクを装置に充填す
る。

４）印刷 コンピュータグラフィック装置の指図通り印刷がなされ
る。

５）後処理 布はくと使用インクによって定まる固着処理を行う。次
で未固着、前処理物質を除く洗浄がなされる。さらに必
要に応じ、堅牢度増進の為の処理（例えば洗浄、摩擦、
耐光等の諸堅牢度）や、布はくの風合調整、機能性付与
（例えばはっ水、制電、防しわ）の仕上処理をして終え
る。

本発明の固定法は、これら工程中の印刷をなす段階の布
はくをインクジェット装置にセットし、印刷する段階で
用いられるものである。

本発明に用いられる布はくは、植物繊維、動物繊維、人
造繊維等の何れでもよく、これら各々の単独あるいは二
種以上の混紡、混繊、混繊の形ても差しつかえない。布
はくの形態は織物、編物組物、レース、網、不織布等で
ある。用いる色素は従来の染色学で分類される名称を用
いれは直接染料、酸性染料、塩基性染料、蛍光染料、分
散染料、反応性染料等が該当する。これら染料は従来の
浸染や捺染用に用意されたものであり、インクジェット
印刷用インクにこれらの主成分である色素を用い加工す
る。加工としては副生物、不純物、添加物等の除去精製
等の色素の純度向」−と粒度、粘度、表面張力、比電導
度、ＰＨ副調整いったインクとしての性能付与手段を構
する。

インクジェット印刷による布はく染色に於て、前処理は
重要な役割をもつ。この前処理の役割は、大きく分けて
二つある。一つは布はく表面を出来るだけ平滑にしよう
とする働き、もう−っはインク中に存在する溶媒を出来
るだけ吸収保持しようとする働きである。

布はく」―に供給されるインクは、布はく自体とこの前
処理に用いられる高分子化合物中に保持されるが、イン
クの供給量がこの保持てきる限度を過ぎるとにじみを起
こす。一方、インクジェット装置の方からは、インク供
給を良くするために印加電圧を上げるなとしてインクを
良く浸透させようとする。これはインクが確実に布はく
の印刷面の反対面にまで通過する結果となり、支持体上
にインクを乗せることになる。このインクはにじみの原
因に直接関連する。この布はくを通過してきた過剰イン
クといえるインクを吸収保持できれば上記の問題は解決
できることになる。

本発明のポイントはここにある。布はく側の前処理の目
的は先述した様に二つあるが、色素の固着の方から次の
様な制約を必要とする。

前処理剤としては、アルギン酸ナトリウム、ポリアクリ
ル酸ナトリウム、アラビアゴム、ローカストピーンカム
等の天然、人造の高分子化合物が用いられるが、使用す
る色素が当該高分子化合物によって布はくへの固着が阻
害されないことが必要である。これら高分子化合物中に
は、防腐剤、抗還元剤、固着助剤、固着反応剤、固着促
進剤、溶媒等に区別される薬品、物質が配合される。

本発明における布はくの固定は次の様に行われる。本発
明における布はくの大きさは、従来の浸染及び捺染とは
異にする。最小はハガキ大から従来の浸染、捺染にみら
れる巾＋１２−＋５０ｃｙｎで長さ５０〜１００ｍに及
ぶものである。大きさがハカキ大から巾１１２〜１５０
　ｃｍで５〜］Ｏｍの大きさに本発明方式が簡便に効率
よく使える。後者の如き大きく長いものに対しては、エ
ンドレスヘルド上に本発明における粘着紙を介して張り
つける方法がとられる。

本発明において布はくは、紙、フィルム等のシート上に
マイグレーション防止成分、粘着成分を配合した粘着剤
を塗付した上に張りつり粘着剤を介して固定する。この
固定されたものは、装置として取りつけられたヘルド上
に固定し印刷へと移る。粘着成分による粘着力は、布は
くが、印刷中に充分耐える程度のものであり、１８０度
剥離力が５０ｇ／　１５ｍｍ以上あれば充分である。

本発明の粘着剤を構成する粘着成分は、高分子弾性体と
粘着付与剤の二成分を主成分として成り立つ。

高分子弾性体として、ジエン系弾性体には、天然ゴム、
スチレン・ブタジェン共重合体、ブタジェン重合体、ク
ロロブレン重合体があり、エチレン系弾性体には、アク
リル酸エステル共重合体、ビニルエーテル共重合体があ
り、そして縮合系弾性体には、ポリウレタン、シリコー
ン樹脂等がある。

粘着付与剤として、ロジン、ダンマル、コーパル、水添
ロジン、水添ロジンエステル、クマロンインデン、ポリ
エステルベン、フェノール梅脂、アルキッド樹脂、石油
炭化水素樹脂、キシレン樹脂、エポキシ樹脂等がある。

この粘着剤成分に対する、もう一方の成分であるマイグ
レーション防止剤は高分子化合物、水不溶性無機化合物
なとよりなる。高分子化合物としては小麦澱粉、米粉、
トウモロコシ澱粉等の澱粉類、トラカントガム、アラビ
アガム、グアカム、ローカーストピンガム、シラッガム
等の天然ガム類、アルギン酸ナトリウム、アルギン酸ア
ンモニウム等の海藻類、卵蛋白、カゼイン、ゼラチン等
の動物性のり、メチルセルロース、ハイドロオキシエチ
ルセルロース、カルボキシメチルセルロース等の誘導体
、カルボキシメチル澱粉、ハイドロオキシエチル澱粉、
デキストリン、プリチッシュカム等のはいしよう澱粉等
の加工澱粉類、ポリビニルアルコール、ポリ酢酸ビニル
、ポリ酢酸ビニルの部分ケン化物、ポリヒニルアクリレ
ート樹脂等のビニル系誘導体、ポリアクリル酸誘導体等
がある。水不溶性無機化合物としては、陶土、タルク、
ヘントナイト等の粘土物質がある。

高分子化合物及び／又は、水不溶性無機化合物を粘着成
分と配合し、水及び／又は、有機溶媒を用いて希釈し、
紙、フィルム、布はく等のシートの布はく固定側に一定
の厚みに塗イ」する。布はくを固定しない側への粘着性
は、固定側より剥離強度が高いことが望ましく粘着成分
は、何等限定されない。本発明に用いる紙、フィルム、
布はく、シートの種類は何等限定されない。但し粘着成
分が裏漏りしない程度の密度の高いものが好ましい。

以下実施例を以て説明する。なおインクジェット印刷装
置はオンデマント型で、ノズル径６０μｍ、印加電圧１
０７ボルト、解像度１８０ドツト／ｉｎ、４Ｘ４マトリ
ツクスである。使用インクは、　ＣＩ　　Ｒｅａｃｔｉ
ｖｅ　Ｒｅｄ２４をインク光学密度１．０万になるよう
にイオン交換水に溶解しインクとした。

ここでインク光学密度は分光光度計の試料セル１０ミリ
メートルにおりる測定値にインク原液濃度から測定時濃
度までの希釈倍率を乗した値であり、極大吸収波長値の
所で表示。

実施例１ 通常の精練中出しされたレーヨン乎織物を用意した。当
布はくの密度経糸１３０本×緯糸８６本でありその重量
は５６　ｇ　／　ｍ’と薄くインク吸収保持が極端に悪
いものである。布はくはアルギン酸ナトリウム３％、重
曹５％、水９２％よりなる水溶液をバット処理し乾燥し
た。絞り率は６４％であった。　次に厚み６０　ｔｌｍ
のポリエステルフィルム面にアルギン酸ナトリウム４％
、ポリビニルアルコール２％、陶土０．１％、ポリイソ
ブチレン（高分子量）０．２％、ポリイソブチレン（液
状）１．８％より成る混練品を粘度３万ｃｐｓに調整し
厚み１３μｍにコーティング塗付した後、上記布はくを
しわがはいらない様に張りつけた。当剥離力は６４　ｇ
　／　１５　ｍｍであった。印写は４×４マトリツクス
を全て使用した１６打点とこの上に更に１６打点を重ね
打ちしたいわゆる３２打点を施した。

印写布はくは１０３°Ｃの飽和蒸気スチーマ中で１０分
間蒸熱した後、アルギンスルホン酸塩０．２ｇ／Ｌの液
中で７０°Ｃにて２０分ソーピング処理し粘着剤成分並
びに先に布はくに前処理した糊剤を脱落せしめ乾燥した
。比較品として同しくポリエステルフィルム上に上記の
前処理された布はくの周りに両面粘着テープを張ってし
わがはいらない様に張りつけ固定し、同様の印写、蒸熱
、ソーピング、乾燥を行った。印写後フィルム上より布
はくを剥離したところフィルム上に付着するインクは多
量で印写場所より下方に向かって流動していた。

一方、本発明品に於ては付着するインクは粘着高分子層
に吸収され印写場所とほぼ同し所に吸着され流動は認め
られなかった。

染色布はくは比較品に於ては際ぎわが不明瞭で不均一な
染色面を呈し濃度も本発明品より低かった。

本発明品は際ぎわ、均一染色面、充分なる濃度と比較品
とは明らかに良い結果を示した。

本発明は実施例に見る如くインクジェット原理印刷にお
ける布はく染色に於て、噴射されたインクによって第二
次的におこる欠点を解消し目的通りに品位の高い布はく
染色ができる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 布はくをインクジェット印刷をするに際し、表面にマイ
   グレーション防止成分と粘着成分との混合物を塗付して
   形成した粘着層を持つシートの粘着面に、布はくを張り
   つけて固定し、次いで該布はくを印写捺染処理すること
   を特徴とする布はくの染色方法。