JPH0742426B2 - インクジェット捺染方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、インクジェット捺染方法に関し、特に、木
綿、麻、レーヨン、スフ等のセルローズ性天然繊維およ
び再生繊維等の如く、直接染料で染色可能な繊維からな
る織布または不織布あるいはこれらの繊維と他の天然繊
維または合成繊維からなる混紡織布あるいは混紡不織布
の捺染に適したインクジェット捺染方法に関する。

（従来の技術） 従来、木綿、麻、レーヨン、スフ等のセルローズ性天然
繊維および再生繊維等の如く、直接染料で染色可能な繊
維からなる織布または不織布あるいはこれらの繊維と他
の天然繊維または合成繊維との混紡織布等の捺染には、
ローラー捺染、スクリーン捺染、転写捺染等の捺染方法
が用いられ、また１部にはインクジェット記録方法によ
る捺染方法も提案されている。

（発明が解決しようとしている問題点） しかしながら、従来の一般的な捺染方法は、捺染用のプ
リント版を作成する必要があり、これらの版、例えば捺
染用版胴やスクリーン版の作成が高価であり、また転写
捺染においても転写紙を印刷するための版の作成が高価
であるため、かなりの量を生産しない限り、コストが合
わない。また、一般にプリント布の模様の流行期間が短
いため、その都度製版するのに更にコストアップとな
り、それらの流行に迅速に対応できず、大量の在庫をか
かえることがあるという重大な問題がある。これらの欠
点を解決すべくインクジェット方式による捺染も提案さ
れたが、このインクジェット方式による捺染では、記録
装置のインク吐出部が目づまりする等の種々のトラブル
を発生し、実用化が必ずしも容易ではなかった。更に、
直接染料の種類や濃度によってはインク調整時に染料が
完全に溶解していても放置しておくと、沈澱物が生じる
などインクの保存安定性に問題があった。

従って、本発明の目的は、上述の如き従来の一般的な捺
染方法における経済的な問題とインクジェット記録によ
る捺染方法における種々のトラブルの問題および精確
で、且つ安定したプリントの問題を同時に解決し得るイ
ンクジェット捺染方法を提供することである。

このような本発明の目的および他の目的は以下の本発明
によって達成される。

（発明の開示） すなわち、本発明は、コンピュータにより作成した画像
に基づく画像信号通りに、インクジェットプリンタでイ
ンクを布帛上へ付与し、次いで染着処理するインクジェ
ット捺染方法であって、直接染料、水と少なくとも１種
の水溶性高沸点有機溶剤と分散剤或は界面活性剤を含
み、その多価金属含有量が100ppm以下（但し含金属型染
料の多価金属は考慮しない）であるインクをセルロース
性繊維を含む布帛上に付与し、次いで繊維への染料の定
着及び未定着染料の除去工程を経ることを特徴とするイ
ンクジェット捺染方法である。

本発明を更に詳細に説明すると、本発明を第１に特徴づ
ける構成は、インクジェット記録用インク組成物の着色
成分として直接染料を使用する点であり、また第２に特
徴づける構成は、直接染料を含むインク組成物の多価金
属含有量を100ppm以下に調整した点にある。

本発明者は、インクジェット方式による捺染について種
々研究の結果、前述の装置の種々のトラブルやインクの
保存安定性の問題は、インク組成物中に存在しているア
ルカリ土類金属その他多価金属イオンの無機塩あるいは
それらのコロイド状物の存在によることを知見し、これ
らの多価金属含有量を一定濃度以下に調整することによ
って主として本発明の目的が達成されたものである。

本発明を第１に特徴づけ、本発明において使用する直接
染料とは、それ自体公知の材料であり、繊維の染色ある
いは従来の捺染方法において広く使用されている水溶性
のアゾ系、アントラキノン系、フタロシアニン系その他
の染料である。これらの直接染料は、その構造中にスル
ホン酸塩やカルボキシル基の如き水溶性の基を有し、且
つ直線状の分子構造と共役系を有して、セルローズ性繊
維を媒染することなく直接染色し得るものである。

本発明においては、これら従来公知の直接染料はいずれ
も使用することができ、本発明において好ましい直接染
料としては、 C.I.ダイレクトイエロー８、９、11、12、22、27、28、
33、39、44、50、53、58、68、86、87、95、96、98、10
0、106、110、130、132、142、144、157、161、163、 C.I.ダイレクトオレンジ６、８、15、26、29、34、39、
40、46、57、102、107、118、 C.I.ダイレクトレッド２、４、９、23、31、37、39、6
2、76、79、80、81、83、84、89、92、95、111、207、2
11、212、218、221、223、224、225、226、227、229、2
33、239、240、241、242、243、 C.I.ダイレクトバイオレット９、35、47、48、51、66、
93、94、95、98、100、 C.I.ダイレクトブルー１、２、６、10、15、22、25、6
8、71、76、77、78、80、86、87、90、98、106、108、1
09、151、158、160、168、189、192、193、199、200、2
01、202、203、207、211、213、214、218、225、229、2
36、237、243、244、248、249、251、261、270、273、2
88、289、291、 C.I.ダイレクトグリーン１、６、26、27、28、29、30、
59、63、66、67、69、80、85、94、 C.I.ダイレクトブラウン１、２、44、95、100、103、10
6、113、115、116、157、172、195、200、209、210、21
2、222、223、 C.I.ダイレクトブラック17、19、22、32、38、51、62、
80、91、108、112、113、117、118、122、132、146、15
4、159、169、173、 カヤセロンレッドＣ−HB、カヤセロンルビンＣ−BL、カ
ヤセロンブルーＣ−Ｇ等が好適である。

本発明において上記の如き直接染料を溶解させる媒体と
しては、従来の一般的染色における媒体、従来のインク
ジェット記録用インクの媒体に使用されている媒体はい
ずれも使用でき、例えば、水または水と水溶性の有機溶
剤との混合物が好ましいものであり、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、tert−ブチルアルコール、イソブチルアル
コール等の炭素数１〜４アルキルアルコール類；ジメチ
ルホルムアミド、ジメチルアセトアミド等のアミド類；
アセトン、ジアセトンアルコール等のケトンまたはケト
アルコール類；テトラヒドロフラン、ジオキサン等のエ
ーテル類；ポリエチレングリコール、ポリプロピレング
リコール等のポリアルキレングリコール類；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、トリエチレングリコール、1,2,6−ヘキサントリオ
ール、チオジグリコール、ヘキシレングリコール、ジエ
チレングリコール、等のアルキレン基が２〜６個の炭素
原子を含むアルキレングリコール類；グリセリン；エチ
レングリコールメチル（またはエチル）エーテル、ジエ
チレングリコールメチル（またはエチル）エーテル、ト
リエチレングリコールモノメチル（またはエチル）エー
テル等の多価アルコールの低級アルキルエーテル類;N−
メチル−２−ピロリドン、1,3−ジメチル−２−イミダ
ゾリジノン等が挙げられる。

上記の如き媒体は単独でも混合物として使用できるが、
最も好ましい媒体組成は、水と１種以上の水溶性有機溶
剤からなり、該水溶性溶剤が少なくとも１種の水溶性高
沸点有機溶剤、例えば、エチレングリコール、プロピレ
ングリコール、グリセリン等の多価アルコールを含有す
るものである。これらの媒体の使用量は、インク組成物
を調製したときに、前記の直接染料の含有量が約0.1〜1
5重量％になる量である。

本発明で使用するインク組成物の必須成分は上記の通り
であるが、その他従来公知の各種の分散剤、界面活性
剤、粘度調整剤を必要に応じて添加することができる。

必要に応じて添加し得る分散剤あるいは界面活性剤とし
ては、脂肪酸塩、アルキル硫酸エステル塩、アルキルベ
ンゼンスルホン酸塩、アルキルナフタレンスルホン酸
塩、ジアルキルスルホコハク酸塩、アルキルリン酸エス
テル塩、ナフタレンスルホン酸ホルマリン縮合物、ポリ
オキシエチレンアルキル硫酸エステル塩等のアニオン系
分散剤若しくは界面活性剤；ポリオキシエチレンアルキ
ルエーテル、ポリオキシエチレンアルキルフェニルエー
テル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステル、ソルビタン
脂肪酸エステル、ポリオキシエチレンソルビタン脂肪酸
エステル、ポリオキシエチレンアルキルアミン、グリセ
リン脂肪酸エステル、オキシエチレンオキシプロピレン
ブロックポリマー等のノニオン型分散剤あるいは界面活
性剤が重要である。

粘度調整剤としては、カルボキシメチルセルロース、ポ
リアクリル酸ソーダ、ポリビニルピロリドン、アラビア
ゴム、スターチ等の主として水溶性の天然あるいは合成
高分子物が好ましく、これらの粘度調整剤を使用して、
あるいは使用せずに、本発明のインク組成物の粘度を25
℃で50cps以下、好ましくは１〜15cpsとする。

また、インクを帯電するタイプのインクジェット記録方
法に使用されるインクを調合する為には、塩化リチウ
ム、塩化アンモニウム、塩化ナトリウムの無機塩類等の
比抵抗調整剤が添加される。

尚、熱エネルギーの作用によってインクを吐出させるタ
イプのインクジェット方式に適用する場合には、熱的な
物性値（例えば、比熱、熱膨張係数、熱伝導率等）が調
整されることもある。

また、上記三種の添加剤以外についても必要に応じて、
例えば消泡剤、浸透剤、防カビ剤、pH調整剤等を適宜添
加することができる。

本発明で使用するインクジェット記録用インク組成物
は、前記必要成分を媒体中に加えて単に溶解するのみで
得ることができる。

以上の如くして本発明で使用するインクジェット記録用
インク組成物が得られるが、本発明において特に重要な
点は、上記の如き必須成分、任意成分を配合する際、得
られたインク組成物の多価金属含有量を100ppm以下に調
整することであり、インク組成物を上記の如き多価金属
含有量を有するようにすることによって本発明の目的が
主として達成されるものである。このような多価金属含
有量の調整は、本発明で使用する直接染料を溶解する装
置の材質を限定することや直接染料をいずれか公知の方
法で精製する方法および媒体として使用する水として蒸
留水や脱イオン水を使用することにより達成される。

精製方法としては、従来公知の塩析方法、抽出方法、分
別沈澱方法、イオン交換膜による方法、限外瀘過方法、
逆浸透方法、マイクロフィルターによる方法、キレート
化剤を用いる方法、再結晶方法、凝集剤を用いる方法等
あるいはこれらの方法を組合せた方法が好適である。

本発明で使用するインクジェット記録用インク組成物に
おいて、その多価金属含有量が100ppm以上であると、目
詰まり等の原因となる。また、インクの吐出安定性が劣
ったり、インク自体の溶解安定性に問題が生じ、更に織
布の均染性が十分でなくなるのに対し、上記濃度以下に
なると、これら種々の問題が急激に解消される。

以上の本発明で使用するインクジェット記録用インク組
成物は、インクジェット記録による織布若しくは不織布
の捺染に有用であり、特に、木綿、麻、レーヨン、スフ
等のセルローズ性天然繊維および再生繊維等の如く、直
接染料で染色可能な繊維からなる織布または不織布ある
いはこれらの繊維と羊毛、絹等の如き天然繊維またはポ
リエステル繊維、アステート繊維、ナイロン繊維、ポリ
プロピレン繊維、ビニロン繊維等の合成繊維からなる混
紡織布若しくは混紡不織布の捺染に有用である。これら
の織布または不織布は従来公知のものはいずれも使用す
ることができるが、それに加えて、これらの織布または
不織布をインクジェット記録捺染用に予備処理したもの
でもよい。このような予備処理は、織布を構成する繊維
の表面に付与されたインク組成物を速やかに吸収保持で
きる水溶性または水分散性ポリマー等を付与せしめるこ
とによって行うことができる。

本発明で使用するインクジェット記録用インク組成物を
上記の如き織布、不織布あるいは成形物に付与するのに
使用するインクジェット記録方式は、インク組成物をノ
ズルより効果的に離脱させて、射程体である織布または
不織布に付与し得る方式であれば、いかなる方式でもよ
く、それらの方式の代表的なものは、例えば、IEEE Tr
ans actionson Industry Applications Vol.JA−1
3、No.1（1977年２、３月号）、日経エレクトロニクス
第305号（1982年12月６日号）に記載されている。これ
らに記載の方式は、本発明で使用するインクジェット記
録用インク組成物の使用に好適なものであり、その幾つ
かを説明すると、先ず静電吸引方式があり、この方式で
は、ノズルとノズルの数mm前方に置いた加速電極との間
に強電界を与えて、ノズルよりインクを粒子化して次々
に引出し、引出したインク組成物が偏向電極間を飛翔す
る間に情報信号を偏向電極に与えて記録する方式と、イ
ンク粒子を偏向することなく、情報信号に対応してイン
ク粒子を噴射する方式とがあり、いずれも本発明で使用
するインクジェット記録用インクの適用に有効である。

第２の方式としては、小型ポンプでインクに高圧を加
え、ノズルを水晶振動子等で機械的に振動させることに
より、強制的に微少インク粒子を噴射する方式であり、
噴射されたインク粒子は噴射と同時に、情報信号に応じ
て帯電させる。帯電したインク粒子は偏向電極板間を通
過する際、帯電量に応じて偏向される。この方式を利用
した別の方式としてマイクロドットインクジェット方式
と称される方式もあり、この方式では、インク圧力、励
振条件をある範囲の適性値に保ち、ノズル先端より大小
二種類のインク液滴を発生し、この中小径液滴のみを記
録により利用するものである。この方式の特徴は、従来
並みの太いノズル口径でも微少液滴群を得ることができ
る。

第３の方式としてはピエゾ素子方式があり、この方式で
は、インクを加える圧力手段として、他方式の如くポン
プの様な機械的手段でなく、ピエゾ素子を利用する。ピ
エゾ素子に電気信号を与えて機械的変位を生じさせるこ
とにより、インクに圧力を加え、ノズルより噴射させる
方式である。

また、本発明で使用するインク組成物は、特開昭54−59
936号公報に記載されている方法で、熱エネルギーの作
用を受けたインクが急激な体積変化を生じ、この状態変
化による作用力によって、インクをノズルから吐出させ
るインクジェット方式で捺染を行う方法にも好適であ
り、優れた吐出安定性を示す。

以上の如き種々のインクジェット記録方式がいずれも使
用でき、このような方式のいずれかを採用して、織布、
不織布等の布帛に着色したインク組成物による文字、図
形等の絵柄が形成されるが、本発明で使用するインクジ
ェット記録用インク組成物は、前述の如くその多価金属
含有量が一定濃度以下にコントロールされているので、
均一なプリントが可能である。

従って、必要に応じて行う染着工程を経ることによって
も鮮明で且つ微細な絵柄模様を形成することができる。
これに対して従来のインクジェット記録用インク組成物
を使用した場合には、前述の如き装置上の問題を生じる
とともに、均染性が劣り織布上に微細な絵柄を形成する
ことが困難であった。

以上の如くして本発明で使用するインクジェット記録用
インク組成物によって、織布等上にインク組成物を画像
信号通りに付着させることができ、この状態のインク組
成物中の直接染料は、単に織布に付着しているに過ぎな
い場合もあるので、引続き繊維への染料の定着および未
定着の染料の除去工程を施すのが好ましい。このような
定着および未定着の染料の除去方法は、従来公知の方法
に準じて行うことができる。

以上の如き本発明によれば、捺染に際して従来の一般的
な捺染における如き高価なプリント版の作成は不要であ
り、プリントすべき画像はコンピューターによって極め
て簡単に作成および修正が可能であるので、従来技術の
如き高価な版を必要とせずに、随時流行の変化に即応す
ることができる。従って従来技術の如く大量生産によら
ずとも、少量生産でも十分な利益を確保することができ
る。また、従って、工業的な捺染方法のみならず、一般
家庭での趣味的なプリント捺染にも応用できるという利
点も有する。

次に実施例をあげて本発明を更に具体的に説明する。な
お文中、部および％とあるのは重量基準である。

実施例１ C.I.ダイレクトレッド23 ５部 アニオン系界面活性剤（キャリボンＢ、三洋化成（株）
製） １部 エチレングリコール 15部 ジエチレングリコール 13部 水 66部 上記全成分を混合し、混合液を水酸化ナトリウムにてpH
7.5に調整し、５時間攪拌した後、フロロポアフィルタ
ーFP−100（住友電工製）にて瀘過し、本発明で使用す
る水性インク（Ａ）を得た。

実施例２ C.I.ダイレクトブルー86 ３ 部 アニオン系界面活性剤（ニッコールOTP−100s、日光ケ
ミカルス（株）製） 0.05部 アニオン系界面活性剤（デモールＣ、花王石鹸（株）
製） 0.5 部 ノニオン系界面活性剤（エマルゲン931、花王石鹸
（株）製） 0.2 部 iso−プロピルアルコール 0.5 部 プロピレングリコール 15 部 ポリエチレングリコール400 ７ 部 水 75 部 上記全成分を使用し、他は実施例１と同様の方法にて本
発明で使用する水性インク（Ｂ）を得た。

実施例３ C.I.ダイレクトイエロー28 ５ 部 C.I.ダイレクトレッド81 ５ 部 ノニオン系界面活性剤（エマルゲンＡ−90、花王石鹸
（株）製） 0.5部 ノニオン系界面活性剤（レオドールTW−P120、花王石鹸
（株）製） 0.1部 エチルカルビトール 20 部 水 70 部 上記全成分より実施例１と同様の方法にて、本発明で使
用する水性インク（Ｃ）を得た。

実施例４ C.I.ダイレクトブラック117 ６ 部 アニオン系界面活性剤（イオネットＤ−２、三洋化成工
業（株）製） 5.5部 エチレングリコール 25 部 グリセリン ５ 部 1,3−ジメチルイミダゾリジノン ５ 部 水 60 部 上記全成分より他は実施例１と同様の方法にて、本発明
で使用する水性インク（Ｄ）を得た。

比較例１ 実施例１と同様の処方であるが、染料のみ製造ロットの
異なるものを使用し、比較用のインク（Ｅ）を得た。

実施例１〜４および比較例１の各水性インク（Ａ〜Ｅ）
の性状を後記第１表に示す。

使用例１ 実施例１〜４および比較例１の各水性インク（Ａ〜Ｅ）
を、（１）特開昭54−59936号公報に記載されている方
法による熱エネルギーを利用したインクジェットプリン
ター（ノズルの大きさ40×50μ）、（２）ピエゾ素子を
利用したインクジェットプリンターPJ−1080A（キヤノ
ン（株）製、ノズルの大きさ65μφ）に搭載して10本の
ノズルで綿100％のブロード生地へ10ドットの連続プリ
ントを行なった。また、各水性インク（Ａ〜Ｅ）100cc
をガラスビンに入れ、40℃に１週間保存し、インクの保
存安定性の評価を行った。更に水性インク（Ａ〜Ｅ）を
用いて均染性の評価を行った。結果を後記第２表に示
す。

また、実施例１〜４の水性インク（Ａ〜Ｄ）をピエゾ素
子を利用したインクジェットプリンターPJ−1080A（キ
ヤノン（株）製、ノズルの大きさ65μφ）に搭載し、
（１）綿100％のジョーゼット生地にプリントを行な
い、その後常圧100℃で１時間の蒸熱処理による定着を
行ない、その後、中性洗剤で洗浄して、鮮明なプリント
物を得た。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】コンピュータにより作成した画像に基づく
   画像信号通りに、インクジェットプリンタでインクを布
   帛上へ付与し、次いで染着処理するインクジェット捺染
   方法であって、直接染料、水と少なくとも１種の水溶性
   高沸点有機溶剤と分散剤或は界面活性剤を含み、その多
   価金属含有量が100ppm以下（但し含金属型染料の多価金
   属は考慮しない）であるインクをセルロース性繊維を含
   む布帛上に付与し、次いで繊維への染料の定着及び未定
   着染料の除去工程を経ることを特徴とするインクジェッ
   ト捺染方法。
2. 【請求項２】界面活性剤がノニオン系或はアニオン系で
   ある特許請求の範囲第（１）項に記載のインクジェット
   捺染方法。
3. 【請求項３】布帛が水溶性又は水分散性ポリマーで予備
   処理されたものである特許請求の範囲第（１）項に記載
   のインクジェット捺染方法。