JPH0253976A - 布はくの染色方法 - 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による布はく染色に関
するものである。詳しくは該染色における布はくへの色
素収着な向上せしめる、いわゆる固着性向上と、布はく
上での色素混合を向上せしめる均染性向上に関するもの
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
要求が著しく強い。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、−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、ポリエステルなど
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
刷が線で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色の印刷ペーストしか使用できず、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づく。この方式も一本のロールで
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
わゆる写し検力式を原理とす。

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■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で、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−布はく上に再現し、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。

この様な問題点を改善するために、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組
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
ェットインク及び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ばこれらの
提案技術は何れも多くの問題点を有しており、布はくの
特性に合った技術は末だ提案されていないといえる。

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
効果を示すインクジェッ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が特徴であ
る。後者は一定の秩序に（いわゆる繊維長さ方向に）従
って絡ませたり集束させたりした上、さらにこれらを経
、緯糸として織組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
定の織編組織に従って作られるので、その表面は凹凸状
で空白があり平滑でないのが一般的である ３）着包法 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同
様に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りられ布はくな構成する繊維内
部まで浸透させて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。

従って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、
高圧を用いて、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
付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付着させたのち染着させる手段の乾
熱〜湿熱処理をなし洗浄がある。そして実質繊維の表面
〜内部に強固に染着した色素のみか残留し、他は繊維上
から脱落せしめる。

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
知りえたが、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できず、従来の捺染と同様
レベルを全てに満たず様にずへ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。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２０ミク
ロン径では１個の粒子は４．１９Ｘ１０９ｇ、６０ミク
ロン径では１．１３Ｘ１０−７ｇ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。

例えば全面に均一に打点したとすると１σ２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。従って付与量は粒子の大きさ
Ｘ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条件
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
さな粒子であることを説明した。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、イエローインクとブル
ーインクが１対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であり、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色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高めると、淡い色相
を表現するには打点数が極度に減少して分離した打点と
なることは当然であり、要求される色相、濃度に適応し
たインクツボの色素濃度は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、本発明者等はインクシェツト印
刷を従来の布はくの捺染に置き換えるには色素濃度が最
大ポイントであることからこの点について検討した。

要求された色相が得られても濃度が１０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を再現出
来る必要がある。

一方、１個の粒子中に溶解色素量が多りれば被染体に要
求される濃度に対して打点されるインク量は少なくてす
み、印刷速度の向上とにじみが小さくなることが期待さ
れることは明白である。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
もにじみは最大の品質チエツクポイントであるが、布は
くにおいても同様である。

しかし、布はくのにじみは紙の様にシビアでない。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、にじみはそれほど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が必要であることは言う
までもない。

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てにじ
みが起こりやすくなることは当然であるが、これは濃度
の濃いインクを使用すれば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。

（問題を解決するための手段） 本発明の目的は布はくをインクジェット印刷する際に付
与した色素を有効的に固着せしめる、いわゆる色素固着
率を向上せしめる方法と合わせ、布はく上での色素混合
を向上せしめるいわゆる均染性向上を図る染色方法を提
供することにある。

本発明はヒドロトロープ剤を水溶性色素または非水溶性
色素を含むインクジェット用インクもしくは／及び被染
体である布はくに付与し、固着工程である乾熱、温熱処
理で繊維側への色素の移行をならしめ最終的に色素固着
率を向上せしめる方法である。

本染色方法により、印刷から熱処理過程で色素の混合が
進み均染性も向上される。

本発明の方法により布はくへのインクジェット印写にお
ける印刷スピードの向上、にじみかすれの防止、材料の
節約、品位の向上が達成される。ここで用いる布はくは
綿、麻、各種レーヨン、絹、羊毛、ポリアミド繊維、各
種アセテートそしてポリエステル繊維よりなるものであ
る。色素は各種アセテート、ポリエステル繊維には従来
の染色学で分類される分散染料中に存する色素成分であ
り、これを除く他繊維にはやはり反応性染料、直接染料
、酸性染料、塩基性染料、蛍光染料中に存する色素成分
である。一般染色用に上布されている色素いわゆる染料
には、製造工程からの不純物差ひに添加物が多量に存在
するが、従来の浸染、捺染法では殆ど問題視されなかっ
た。しかし、インクジェット印刷に於ては、インクの特
性項目として比電導度、表面張力、粘度、比重等の固有
値と、これらが関連して起こる発泡性、凝集性、湿潤性
（浸透性）、温度安定性等の現象特性があることよりイ
ンクの組成が重要視される。この為色素はまず純度を高
めること、即ち精製が余儀なくされる。そしてインク中
への各種薬品の添加はきびしく制約される。この制約さ
れた分は被染体側において補なうべき事になる。

本発明に用いるヒドロトロープ剤は従来の捺染法によく
使用されるものでその作用は染料の溶解を助は染料の集
合を防ぐとされ、均一な捺染、カラーイールド向上に連
がる事が知られている。そしてこれらの使用は色糊中に
添加して用いられるのが一般的であった。しかし、本発
明は色糊に匹敵するインク中に主に添加するのでなく、
被染体に付与するものであり次の様になされる。

ヒドロトロープ剤として尿素、モノメチル尿素、ジメチ
ル尿素、チオ尿素、モノメチルチオ尿素、ジメチルチオ
尿素、ホルムアミド、ジメチルホルムアミト、アセトア
ミド、ジメチルアセトアミド類をあげることができる。

この外、アルコール類がある。これらの中で経済性を考
慮すると尿素が最も好ましい。これらヒドロトロープ剤
の使用に際しては非染着性高分子物質を併用することが
好ましい。

非染着性高分子物質とは、用いる色素に対して全く染着
しないという意味でなく、使用する色素濃度て被染体を
着色せしめる時、被染体に希望する濃度が得られればそ
の第一条件を満足し、さらに非染着性高分子物質に移行
した色素が次工程の発色、洗浄等で悪影響を及ぼさなけ
れば第二の条件を満足し、さらに色素のロスが経済的に
見合えば第三の条件を満足している事になる。

本発明で使用する非染着性高分子物質としてはアラビア
ゴム、グアガム、シラッカム、ローカストビーンガム、
アルギン酸ナトリウム、アルギン酸アンモニウム、カル
ボキシメチルセルロース、カルボキシメチル澱粉等があ
るが、これらは水によって溶解され適正なる粘性下バッ
ト法、コーティング法、スクリーン法の手段て被染体に
付与乾燥固定される。今パット法を標準としてその処方
を作る時、高分子物質の部数Ｘ、ヒドロトロープ剤の部
数ｙは、表示範囲を満たずことが好ましい。

高分子物質 ０．１≦　Ｘ　≦　５ そして被染体上の乾燥個体分量は、被染体重量の３００
重量パーセント以下におさえることが好ましい。

この様にして処理された被染体は、吸湿しない様に折り
目を入れない様保管される。

ヒドロトロープ剤はインクへも付与することが好ましい
。インク液体重量の２０重量パーセント以下におさえる
へきである。しかしながら、このインクへのイ」与は色
素の溶解度が小ざい様な場合を除いてなさなくても得ら
れる効果は左右されない。

インクもしくは／及び布はく付与剤には、次に示す目的
で第三の物質が添加される。

防腐剤　　：使用する糊剤の腐敗防止の為。

抗還元剤　：各種色素の高温乾熱、高温湿熱時に起こる
還元現象防止の為。例えば、 ＭＳパウダー 固着助剤　：各種色素の繊維上での移行防止、固着を向
上を促す為。例えば、食塩、 ぼう硝等の中性塩 固着反応剤：各種色素の繊維上での固着を促す為。

例えば、酸、　アルカリ 固着促進剤：各種色素の繊維への固着を高める繊維膨潤
能の高い薬品 （実施例） 以下、実施例をもってさらに説明する。なお、インクジ
ェット装置はオンデマント型記録方式で、ノズル径６０
μｍ１印加電圧１０７ボルト、解像度１８０ドツト／　
１ｎである。印写方法は４×４マトリツクスである。

実施例１ ６０番手マーセル化綿布を用意する。ダックアルギンＭ
（鴨川化成品）１部、試薬炭酸ナトリウム３部、尿素５
部、水９１部で処理液を作り、３ｋｇ　／　ｃ　ｒ／下
でバットした後室温乾燥した。乾燥固形分量は１５％で
あった。

ＣＩ　　Ｒｅａｃｔｉｖｅ　Ｒｅｄ　２４をインク光学
密度１万になるようにイオン交換水に溶解してインクと
した。インクジェット印刷機にて打点をなした後、飽和
蒸気１０３℃にて２０分処理し、アニオン活性剤を含む
ソーピング液８０℃にて１０分さらに水洗し乾燥した。

なお比較品として上記のバット液より尿素を省いた処理
液を作り全く同様の処理をし比較資料とした。

本処理で得られた染布は均−且つ深みあるものであり、
吸収波長５２０ｍμで６．００パーセントの反射率であ
った。比較品は本発明品に比へて均一性、深みを欠く染
布て、同しく８．５０パーセントの反射率であった。

実施例２ ６５ｇ／イナイロンタフタを用意する。ダックアルギン
Ｍ（鴨川化成品）２部、試薬硫酸アンモニウム３部、尿
素３部、水９２部で処理液を作り３ｋｇ　／　ｃ　ｒｔ
下でパッドし、室温で乾燥した。乾燥固形分量４％であ
った。

ＣＩ　　Ａｃ１ｄ　Ｙｅｌｌｏｗ　１１０をインク光学
密度０．１３万になる様にイオン交換水に溶解しインク
とした。以下実施例１と同様に処理した。

本処理で得られた染布は均−且つ深みのあるものであり
、吸収波長４２０ｍμで４．５０パーセントの反射率で
あった。比較品は本発明品に比べて均一性、深みを欠く
染布て、同しく５．８１パーセントの反射率であった。

実施例３ １２４ｇ／ｍ’ポリエステルインターロックを用意する
。メチルヒドロキシエチルセルロース（第一工業製薬）
４部、酢酸０．０５部、尿素１０部、水８５．９５部で
コート液を作り、１５００メツシユスクリーンで印捺し
た後、室温で乾燥した。乾燥固形分量は、１３％であっ
た。

ＣＩ　　Ｄ　１ｓｐｅｒｓｅ　Ｒｅｄ　１２７　　ＣＩ
　　ＲｉｓｐｅｒｓｅＹｅｌｌｏｗ　１６０を各々イン
ク光学密度０．６３．０．３万になるようにし、グリセ
リン０．００５部、アルギン酸ナトリウム０．０１部、
ニトロヘンゼンスルホン酸ソーダー１部、水９８部を添
加インクとした。

インクジェット印刷機にて、Ｒｅｄ　：　Ｙｅｌｌｏｗ
＝２　：　］（１６打１６部打点）打点をなした後、過
熱蒸気１７５℃にて１０分処理し、ハイドロサルファイ
ド、ソーダ灰、アニオン活性剤を含む還元洗浄を８０℃
にて１０分そして水洗、乾燥をなした。

比較品として上記のコート液より尿素を省いた試料を作
り全く同様の処理をし比較した。

本処理で得られた染布は均−且つ深みあるものであり、
吸収波長５２０ｍμで６．８２％の反射率であった。

比較品は本発明品に比へて均一性、深みに欠く染布て同
じ＜　７．７７％の反射率であった。

本文、実施例に示す如く本発明は、インクジェット印刷
原理に基因する色彩品の濃度、均染不足を解決せしめる
事ができ、布はく染色の拡大に寄与するものである。

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. （１）布はくをインクジェット印写捺染をするに際し、
   あらかじめ布はくにヒドロトロープ剤を付与し、印写処
   理することを特徴とする布はくの染色方法。
2. （２）ヒドロトロープ剤が、尿素もしくはその誘導体ま
   たはチオ尿素もしくはその誘導体の一種あるいは二種以
   上である請求項１記載の方法。
3. （３）ヒドロトロープ剤が、ホルムアミドもしくはその
   誘導体またはアセトアミドもしくはその誘導体の一種あ
   るいは二種以上である請求項１記載の方法。
4. （４）請求項２記載のヒドロトロープ剤と請求項３に記
   載のヒドロトロープ剤を併用する請求項１記載の方法。
5. （５）あらかじめ布はくにもヒドロトロープ剤を付与す
   る請求項１〜４の何れか１項記載の方法。