WO2022024868A1 - 画像形成装置、インクセット、及び画像形成方法 - Google Patents

画像形成装置、インクセット、及び画像形成方法 Download PDF

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resin emulsion
discharge
image forming
urethane resin
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真未 村瀬
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ブラザー工業株式会社
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    • D06P1/525—Polymers of unsaturated carboxylic acids or functional derivatives thereof

Definitions

  • the present disclosure relates to an image forming apparatus, an ink set, and an image forming method.
  • Patent Document 1 and the like are known for a technique of ejecting discharge ink and color ink onto a cloth such as clothing to form an image.
  • the above-mentioned technique has a problem that the color ink is easily peeled off at the time of washing, and the washing fastness of the place where the image is formed is impaired.
  • an object of the present disclosure to provide an image forming apparatus, an ink set, and an image forming method capable of improving the washing fastness of an image forming portion in a cloth from which discharge ink and color ink are discharged. ..
  • the image forming apparatus of the present disclosure is used. Includes color ink ejection unit, discharge ink ejection unit, and control unit
  • the color ink ejection unit can eject color ink containing an aqueous resin emulsion onto the fabric.
  • the discharge ink ejection unit can eject the discharge ink containing a reducing agent to the fabric, and the control unit discharges the color ink to the color ink ejection unit and the discharge ink ejection unit in the first step.
  • the cloth is ejected, and after the first step, the discharge ink is controlled to be ejected to the cloth in the second step.
  • the image forming method of the present disclosure is After performing the first step, the first step of ejecting the color ink containing the aqueous resin emulsion to the fabric and the second step of ejecting the discharge printing ink containing the reducing agent to the fabric are included. , The second step is carried out.
  • the image forming apparatus, the ink set, and the image forming method of the present disclosure can improve the washing fastness of the image forming portion in the cloth from which the discharge ink and the color ink are discharged.
  • FIG. 1 is a schematic perspective view showing the configuration of an example of the image forming apparatus of the present disclosure.
  • FIG. 2 is a plan view transparently showing the internal structures of the ink ejection portion and the heat treatment portion of the image forming apparatus shown in FIG. 1.
  • FIG. 3 is a side view showing the internal structure of the ink ejection portion and the heat treatment portion of the image forming apparatus shown in FIG. 1 transparently.
  • FIG. 4 is a block diagram showing an example of the configuration of the control unit of the image forming apparatus shown in FIG.
  • FIG. 5 is a photograph of the cloth before and after washing in Example 1.
  • FIG. 6 is a graph showing the results of evaluation of washing fastness in Example 1.
  • FIG. 7 is a graph showing the results of evaluation of washing fastness in Example 1.
  • FIG. 8 is a graph showing the results of evaluation of washing fastness in Example 2.
  • the image forming apparatus of the present disclosure includes a color ink ejection unit, a discharge ink ejection unit, and a control unit, and the color ink ejection unit can eject color ink containing an aqueous resin emulsion onto a cloth, and the discharge ink is discharged.
  • the ejection unit can eject the discharge ink containing the reducing agent to the cloth, and the control unit discharges the color ink to the fabric in the first step with respect to the color ink ejection unit and the discharge ink ejection unit. After the first step, the discharge ink is controlled to be ejected to the cloth in the second step.
  • the color ink contains an aqueous resin emulsion.
  • the aqueous resin emulsion is composed of, for example, the resin fine particles and a dispersion medium such as water, and the resin fine particles are not in a dissolved state with respect to the dispersion medium and have a specific particle size. It is dispersed.
  • the aqueous resin emulsion include an acrylic resin emulsion, a urethane resin emulsion, a polyester resin emulsion, and a polystyrene resin emulsion.
  • the aqueous resin emulsion may be used alone or in combination of two or more.
  • the aqueous resin emulsion is preferably, for example, a urethane resin emulsion.
  • the urethane resin emulsion examples include polycarbonate-based urethane resin emulsions, polyester-based urethane resin emulsions, and polyether-based urethane resin emulsions. Since the urethane resin emulsion is a polyester-based urethane resin emulsion, for example, the washing fastness of the image forming portion is more excellent. Since the urethane resin emulsion is a polycarbonate-based urethane resin emulsion, for example, the washing fastness of the image forming portion is further excellent, and the storage stability is good. Since the urethane resin emulsion is a polyether urethane resin emulsion, for example, by executing the second step after the first step, the effect of improving the washing fastness is large and the storage property is preserved. Good stability.
  • the resin emulsion for example, a commercially available product may be used.
  • the commercially available product include "Superflex (registered trademark) 460” manufactured by Daiichi Kogyo Seiyaku Co., Ltd .; "Takelac (registered trademark) W-6110” manufactured by Mitsui Chemicals Co., Ltd. as a polycarbonate-based urethane resin emulsion.
  • UOAT (registered trademark) UWS-145" manufactured by Sanyo Kasei Kogyo Co., Ltd.
  • the color ink may contain, for example, a pigment, a dye, or the like as a colorant.
  • the color ink contains, for example, a pigment.
  • the pigment is not particularly limited, and examples thereof include carbon black, inorganic pigments, and organic pigments. Examples of the carbon black include furnace black, lamp black, acetylene black, channel black and the like. Examples of the inorganic pigment include titanium oxide, iron oxide-based inorganic pigment, carbon black-based inorganic pigment, and the like.
  • organic pigment examples include azo pigments such as azolake, insoluble azo pigment, condensed azo pigment, and chelate azo pigment; phthalocyanine pigment, perylene and perinone pigment, anthraquinone pigment, quinacridone pigment, dioxazine pigment, thioindigo pigment, and isoindolinone pigment.
  • Polycyclic pigments such as quinophthalone pigments; dye lake pigments such as basic dye type lake pigments and acidic dye type lake pigments; nitro pigments; nitroso pigments; aniline black daylight fluorescent pigments; and the like. Examples of pigments other than these include C.I. I. Pigment Black 1, 6 and 7; C.I. I.
  • Pigment Blue 1 2, 3, 15, 15: 1, 15: 2, 15: 3, 15: 4, 16, 22 and 60; C.I. I. Pigment Greens 7 and 36; as well as solid solutions of these pigments and the like.
  • the colorant may be used alone or in combination of two or more.
  • the contents of the resin emulsion and the colorant in the total amount of the color ink are not particularly limited.
  • the content of the resin fine particles contained in the resin emulsion in the total amount of the color ink may be, for example, 1% by mass to 15% by mass.
  • the solid content of the pigment may be, for example, 1% by mass to 15% by mass.
  • the color ink is, for example, an ink that aggregates due to the discharge printing ink.
  • the ink aggregated by the discharge printing ink is, for example, as the resin emulsion, "Superflex (registered trademark) 460", “Takelac (registered trademark) W-6110", “Hydran (registered trademark) WLS-210", “U-coat”. (Registered Trademark) UWS-145, "Takelac (Registered Trademark) W-5030", “Takelac (Registered Trademark) W-6061T”, “Hydran (Registered Trademark) FCS-855", “Hydran (Registered Trademark) WLS-” Examples include ink using "201" and the like. Since the color ink is an ink that aggregates due to the discharge printing ink, for example, the washing fastness can be further improved, the bleeding of the image forming portion can be reduced, and the image quality can be improved.
  • the color ink may further contain, for example, water and other components such as a wetting agent and a surfactant.
  • the discharge ink contains a reducing agent.
  • the reducing agent include sodium hydrosulfite, thiourea dioxide, longalit, sodium nitrite, sodium hydrogen sulfite, sodium thiosulfite, and sodium pyrosulfite.
  • the reducing agent is, for example, thiourea dioxide. Since the reducing agent is thiourea dioxide, it is excellent in, for example, odor (for example, no formaldehyde is generated), storage stability, and the like.
  • the concentration of the reducing agent in the total amount of the discharge printing ink is not particularly limited, and may be, for example, 0.28 mol / l to 0.70 mol / l.
  • the discharge ink may further contain, for example, water and other components such as a wetting agent and a surfactant.
  • the combination of the color ink and the discharge ink is not particularly limited, and the combination of the color ink and the discharge ink may be used.
  • the combination of the color ink and the discharge ink is, for example, a combination in which the aqueous resin emulsion contained in the color ink is a urethane resin emulsion and the reducing agent contained in the discharge ink is thiourea dioxide. can give.
  • the fabric includes both knitted fabrics and woven fabrics.
  • Examples of the material of the cloth include natural fibers.
  • Examples of the natural fiber include cotton and silk.
  • the image forming apparatus may be an integrated device having a color ink ejection unit, a discharge ink ejection unit, and a control unit inside one housing, or a separate and independent color ink ejection unit and discharge ink.
  • the system may include a discharge unit and a control unit.
  • FIG. 1 shows an example of the configuration of the integrated image forming apparatus.
  • the image forming apparatus 1 includes an ink set accommodating unit 2, an ink ejection unit 3, a heat treatment unit 4, and a control unit 5.
  • the heat treatment unit 4 has an arbitrary configuration and may not be included in the apparatus 1.
  • the ink set accommodating unit 2 can accommodate the ink set.
  • the ink set includes the color ink and the discharge ink.
  • the ink set accommodating unit 2 has, for example, a color ink set accommodating unit capable of accommodating the ink set of the color ink and a discharge ink set accommodating unit capable of accommodating the ink set of the discharge ink. May be included as.
  • the ink ejection unit 3 also serves as the color ink ejection unit and the discharge printing ink ejection unit. As will be described later, an ink ejection means is provided inside the ink ejection unit 3.
  • the image forming apparatus 1 is not limited to a form in which the ink ejection unit 3 also serves as the color ink ejection unit and the discharge printing ink ejection unit. That is, the image forming apparatus 1 includes the color ink ejection unit and the discharge ink ejection unit as different configurations, and the color ink ejection means is provided inside the color ink ejection unit.
  • a discharge ink ejection means may be provided inside the discharge ink ejection unit.
  • a contact heating means is provided inside the heat treatment unit 4.
  • a display device 7 and an operation panel 6 having a button 8 are provided at the right end portion in front of the ink ejection unit 3.
  • the display device 7 may be, for example, a liquid crystal display.
  • the button 8 inputs an image formation start signal to the control unit 5.
  • the display device 7 which is a touch panel may accept the input of the user and input the image formation start signal to the control unit 5.
  • the front wall of the housing 9 of the ink ejection unit 3 and the heat treatment unit 4 is provided with an opening 10 through which the platen 31 and the cloth held by the platen 31 can enter and exit. From this point onward, the front, rear, left and right are as indicated by the arrows in FIG.
  • FIGS. 2 and 3 are a plan view and a side view showing the internal structure of the image forming apparatus 1 shown in FIG. 1 transparently.
  • an ink ejection means (liquid ejection head) 12 having an inkjet nozzle row and a carriage 13 on which the liquid ejection head 12 is mounted are provided inside the ink ejection unit 3.
  • a pair of upper and lower guide rods 14 and 15 for guiding the carriage 13 are erected in the left-right direction, respectively.
  • a carriage motor 18 including a stepping motor that reciprocates the carriage 13 in the left-right direction is provided.
  • the carriage 13 is connected to a belt (not shown) hung in parallel with the guide rods 14 and 15.
  • the belt is hung on a pulley (not shown) connected to the carriage motor 18 and a pulley (not shown) provided at the left end portions of the guide rods 14 and 15.
  • the ink storage container (ink cartridge) housed in the ink set storage unit 2 is connected to the liquid ejection head 12 via a supply tube.
  • 1 to 3 show an example in which the ink ejection means are liquid ejection heads 12 having an inkjet nozzle row, respectively, but the ink ejection means can be any means as long as the ink can be ejected to the cloth. It may be, for example, a spray, a stamp for applying ink to the cloth, a brush, a roller, or the like.
  • the ink ejection means for ejecting the color ink and the ink ejection means for ejecting the discharge printing ink may be the same or different.
  • a pair of left and right guide rails (not shown) for guiding the moving member 60 on which the platen 31 is mounted are arranged in a row in the front-rear direction at the center of the ink ejection unit 3 and the heat treatment unit 4 in the left-right direction.
  • a tray 63 is fixed to the moving member 60 on the lower side of the platen 31.
  • a platen motor 26 is provided between the pair of left and right guide rails near the front ends.
  • a pulley 16 is fixed to the output shaft of the platen motor 26.
  • a pulley 27 is supported at the bottom of the imparting portion on the front side of the platen motor 26.
  • a belt 17 is hung on the pulley 16 and the pulley 27.
  • the pulley 27 has a pulley 24 coaxially above.
  • a pulley 28 is rotatably supported below the heat treatment unit 4.
  • a belt 25 is hung on the pulley 24 and the pulley 28.
  • a moving member 60 is connected to the belt 25.
  • the pulley 16 is rotated by the rotational drive of the platen motor 26.
  • the rotation of the pulley 16 causes the pulley 24 to rotate via the belt 17.
  • the rotation of the pulley 24 is transmitted to the belt 25, and the moving member 60 is conveyed in the front-rear direction (sub-scanning direction) along the pair of left and right guide rails.
  • the platen motor 26, a pair of left and right guide rails, pulleys 16, 24, 27 and 28, and a belt 25 constitute a platen transfer mechanism.
  • a contact heating means 30 is provided inside the heat treatment unit 4 to contact-heat the application unit of the discharge printing ink containing the reducing agent to promote the reduction reaction.
  • the contact heating means 30 provides the heat press plate 34, the elastic support mechanism 43 that elastically supports the heat press plate 34 in the vertical direction, and the heat press plate 34 against the surface of the fabric held by the platen 31. It is equipped with a lift drive mechanism (not shown) that lifts and drives in a detachable manner.
  • the heat press plate 34 may be composed of, for example, a heat insulating plate made of silicon rubber foam and a heat press portion fixed to the lower surface of the heat insulating plate.
  • the heat press portion is composed of, for example, a heat sheet (heat generating portion) in which a nichrome wire is arranged, and an iron heat storage material arranged so as to sandwich the heat sheet.
  • the heat treatment unit 4 may further include non-contact heating means inside the heat treatment unit 4.
  • the non-contact heating means include an oven and a belt conveyor oven.
  • the non-contact heating means may not be provided inside the heat treatment unit 4, but may be provided separately from the image forming apparatus 1.
  • the non-contact heating means may heat the application portion of the discharge printing ink.
  • the control unit 5 includes a central processing unit (for example, a CPU (Central Processing Unit) 87, a ROM (Read Only Memory) 88, a RAM (Random Access Memory) 89, an input interface 85, and an output interface 90 on a bus 81.
  • a button 8 or the like is electrically connected to the input interface 85.
  • a liquid discharge head 12, a heat press plate 34, and a carriage motor 18 are electrically connected to the output interface 90.
  • the platen motor 26 and the display device (display) 7 and the like are electrically connected to each other via drive circuits 91 to 95, respectively.
  • the CPU 87 performs various operations and processes based on the signal input by the button 8 and various programs and data in the ROM 88 and the RAM 89. Then, data or the like is transmitted to each component of the ink ejection unit 3 and the heat treatment unit 4 via the output interface 90.
  • the RAM 89 is a volatile storage device that can be read / written, and stores various calculation results and the like in the CPU 87.
  • the control unit 5 ejects the color ink to the cloth in the first step to the color ink ejection unit and the discharge ink ejection unit, and after the first step, the discharge ink in the second step. Is controlled to be discharged to the cloth.
  • the first step and the second step may be repeated.
  • the ink can be ejected to the cloth using the image forming apparatus of this example as follows, for example. First, as the first step, the color ink containing the aqueous resin emulsion is applied (discharged) to the fabric.
  • the platen 31 and the liquid discharge head 12 are conveyed by the liquid discharge head transfer mechanism and the platen transfer mechanism, an image is printed on the image forming portion of the cloth using the color ink.
  • At least one of the ROM 88 and the RAM 89 of the control unit (control unit) 5 of the image forming apparatus 1 stores various image data created by software and various data for each type of fabric such as a T-shirt.
  • the image data is transmitted to the liquid ejection head 12 via the output interface 90, ink is ejected from the liquid ejection head 12 based on the image data, and the ink is held on the platen 31. Printing on the cloth is carried out.
  • the amount of the color ink applied to the fabric is not particularly limited, and may be, for example, 5 mg / cm 2 to 32 mg / cm 2 .
  • the discharge printing ink containing the reducing agent is applied (discharged) to the fabric in the same manner as in the first step.
  • the amount of the discharge ink applied to the fabric is not particularly limited, and may be, for example, 5 mg / cm 2 to 32 mg / cm 2 .
  • the control unit 5 may execute the second step after the first step, and the interval time of each step is not particularly limited, and is, for example, 1 to 60 seconds.
  • control unit 5 may control the discharge ink ejection unit to eject the discharge ink to the region where the color ink is ejected on the cloth.
  • a heat treatment step of heat-fixing the ink to the cloth may be performed.
  • the heat treatment step can be carried out, for example, as follows. A state in which the fabric and the platen 31 are moved to the heat treatment unit 4 by driving the platen motor 26, the contact heating means 30 is lowered by the elevating drive mechanism, and the fabric is pressed by the heat press plate 34 at a predetermined temperature for a predetermined time. Then, the color ink and the discharge ink application portion are contact-heated to promote the reduction reaction.
  • the heating temperature and heating time for promoting the reduction reaction are not particularly limited and can be appropriately set.
  • the mechanism for improving the washing fastness of the fabric from which the discharge ink and the color ink are discharged according to the present disclosure is presumed as follows, for example. That is, in the conventional method, first, the discharge ink is ejected to the fabric, and then the color ink is ejected. In this method, the color ink comes into contact with the discharge printing ink previously ejected to the fabric, so that the color ink and the discharge printing ink are likely to aggregate. Then, the agglomeration occurs before the color ink permeates the fabric, and the entanglement between the color ink and the fabric fiber becomes weak. Therefore, it is presumed that the color ink is washed away during washing and the washing fastness is lowered.
  • the present disclosure can also provide an image forming method.
  • the image forming method of the present disclosure includes a first step of ejecting a color ink containing an aqueous resin emulsion onto the fabric, and a second step of ejecting a discharge printing ink containing a reducing agent onto the fabric. After the first step is carried out, the second step is carried out.
  • the image forming method of the present disclosure can be carried out, for example, by using the image forming apparatus shown in FIGS. 1 to 4 described above.
  • the first step and the second step are as described above.
  • the image forming method of the present disclosure may further include, for example, a heat treatment step of heat-fixing the ink to the fabric after the first step and the second step.
  • the heat treatment step is as described above.
  • the program of the present disclosure is a program for causing an image forming apparatus, which is a computer, to execute each step (step) of the image forming method of the present disclosure as a procedure.
  • "procedure” may be read as "processing.”
  • the program of the present embodiment may be recorded on a computer-readable recording medium, for example.
  • the recording medium is not particularly limited, and examples thereof include a read-only memory (ROM), a hard disk (HD), and an optical disk.
  • the present disclosure can further provide a method for manufacturing a fabric having an image.
  • the method for producing a fabric of the present disclosure is a method for producing a fabric having an image, and is characterized by having a step of forming an image on the fabric by the image forming method of the present disclosure.
  • the image forming method and the cloth manufacturing method of the present disclosure it is possible to improve the washing fastness of the image forming portion in the cloth from which the discharge ink and the color ink are discharged.
  • Example 1 (Color ink) As the color ink, inks of each color (colors: yellow, magenta, cyan, black) included in the ink sets A to C of commercially available color inks were used.
  • the magenta color inks contained in the ink sets A to C are also hereinafter referred to as color inks A to C, respectively.
  • the color inks A to C were analyzed, and it was confirmed that the color inks A and C contained a urethane resin, and that the color ink B contained an acrylic resin.
  • discharge ink As the discharge ink 1, a discharge ink having the following composition was prepared. Further, as the discharge printing ink 2, a 0.6 mol / l longalit aqueous solution was prepared. (Discharge ink 1) Thiourea dioxide 6.5% by weight Acrylamide 8.4% by weight 2-Amino-2-methyl-aminopropanol 17.5% by weight Water and other rest
  • FIG. 5 shows a photograph of the fabric when the ink set A is used.
  • FIG. 5 is a photograph of the cloth before and after washing in the order of applying ink of (A) Comparative Example and (B) Example, in which the upper part is before washing and the left side is after washing. From the left, the results of yellow, magenta, cyan, black, red, green, and blue are shown. The rightmost part of the figure shows the result of using only the discharge ink 1.
  • FIG. 6A and 6B are graphs showing ⁇ OD values when color ink A and discharge inks 1 and 2 are used
  • FIG. 6A shows the results when T-shirt A is used
  • FIG. 6B shows T.
  • the result when the shirt B is used is shown.
  • the horizontal axis represents discharge inks 1 and 2, in which the left shows the results of the comparative example, the right shows the results of the examples, and the vertical axis shows the ⁇ OD value.
  • the ⁇ OD value was smaller in the examples than in the comparative example. From this, it was shown that even when the discharge ink containing either thiourea dioxide or longalit is used as the reducing agent, the washing fastness is improved by using the order of applying the inks of the present disclosure.
  • the discharge ink 1 was used as the discharge ink, and the color inks A and C containing urethane resin and the color ink B containing acrylic resin were used as color inks in the same manner.
  • the ⁇ OD value was calculated.
  • FIG. 7A and 7B are graphs showing ⁇ OD values when color inks A to C are used
  • FIG. 7A shows the results when T-shirt A is used
  • FIG. 7B shows the results when T-shirt B is used.
  • the result of the case is shown.
  • the horizontal axis shows the color inks A to C
  • the left side shows the result of the comparative example
  • the right side shows the result of the example
  • the vertical axis shows the ⁇ OD value.
  • the ⁇ OD value was smaller in the examples than in the comparative example. From this, it was shown that even when a color ink containing the aqueous resin emulsion of either urethane resin or acrylic resin is used, the washing fastness is improved by using the order of applying the inks of the present disclosure. ..
  • Example 2 (Preparation of color ink) As a color ink, an aqueous resin solution having the composition shown in Table 1 below was prepared. First, urethane resins (UC001 to UC009) shown in Table 2 below are used as the resin, and the resin and pure water are uniformly mixed so as to have the composition ratio to obtain an ink solvent containing an aqueous resin emulsion. Got The types of urethane resins were UC001 to UC003 as polycarbonate urethane resins, UC004 to UC006 as polyester urethane resins, and UC007 to UC009 as polyether urethane resins.
  • urethane resins UC001 to UC003 as polycarbonate urethane resins
  • UC004 to UC006 as polyester urethane resins
  • UC007 to UC009 polyether urethane resins.
  • the ink solvent is added to the colorant so as to have the composition ratio, and the ink solvent is uniformly mixed to correspond to each urethane resin (UC001 to UC009). Color inks U1 to U9 were obtained.
  • the discharge inks 1 and 2 of Example 1 were used as the discharge ink.
  • the washing was carried out by cutting a part including the applied portion of each ink, and using a household washing machine and a dryer for the cut cloth, washing and drying as one cycle, for a total of 5 cycles.
  • the color inks U1 to U9 are used as color inks U1 to U3 (carbonate) containing a polycarbonate-based urethane resin, color inks U4 to U6 (ester) containing a polyester-based urethane resin, and color inks containing a polyether-based urethane resin.
  • the groups were divided into groups U7 to U9 (ether), and the average value of the ⁇ OD values was calculated for each group.
  • FIG. 8 is a graph showing the average value of the ⁇ OD values when the color inks of the above groups are used.
  • FIG. 8A shows the results for each type of T-shirt, the horizontal axis shows each group of the carbonate, ester, and ether, and in each, from the left, a comparative example using T-shirt A, T.
  • An example using the shirt A, a comparative example using the T-shirt B, and an example using the T-shirt B are shown, and the vertical axis shows the average value of the ⁇ OD values.
  • FIG. 8A shows the results for each type of T-shirt, the horizontal axis shows each group of the carbonate, ester, and ether, and in each, from the left, a comparative example using T-shirt A, T.
  • An example using the shirt A, a comparative example using the T-shirt B, and an example using the T-shirt B are shown, and the vertical axis shows the average value of the ⁇ OD values.
  • 8B shows the average value of the results of T-shirts A and B, and the horizontal axis shows each group of the carbonate, ester, and ether, and in each, from the left, comparative examples and examples.
  • the vertical axis shows the average value of ⁇ OD values.
  • the ⁇ OD value was smaller in the examples than in the comparative examples under any of the conditions. From this, it is shown that even when a color ink containing any of a polycarbonate-based, polyester-based, and polyether-based urethane resin is used, the washing fastness is improved by using the ink application order of the present invention. Was done.
  • the order of applying the inks of the present disclosure is different from the case where the color ink containing the polycarbonate urethane resin and the polyester urethane resin is used. It was shown that the amount of decrease in the ⁇ OD value was larger, and the ink application order of the present disclosure greatly improved the washing fastness.
  • Example 3 (Agglutination test) As the color ink, the color ink A of the first embodiment and the color inks U1 to U9 of the second embodiment were used, and as the discharge ink, the discharge inks 1 and 2 of the first embodiment were used. rice field.
  • Table 3 is a table showing the presence / absence and area ratio of agglomerates when the color ink A and the discharge printing ink 1 or 2 are used.
  • Table 4 is a table showing the presence / absence and area ratio of agglomerates when any of the color inks U1 to 9 and the discharge printing ink 1 are used.
  • the image forming apparatus of the present disclosure can improve the washing fastness of the image forming portion in the cloth from which the discharge ink and the color ink are discharged.
  • Image forming device 1 Image forming device 2 Ink set accommodating unit 3 Ink ejection unit 4 Heat processing unit 5 Control unit

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Abstract

抜染インク及びカラーインクが吐出された布帛において、画像形成部の洗濯堅牢性を向上させることが可能な画像形成装置を提供する。本開示の画像形成装置は、カラーインク吐出部、抜染インク吐出部、及び、制御部を含み、前記カラーインク吐出部は、水性樹脂エマルジョンを含むカラーインクを布帛に吐出可能であり、前記抜染インク吐出部は、還元剤を含む抜染インクを前記布帛に吐出可能であり、前記制御部は、前記カラーインク吐出部及び前記抜染インク吐出部に対し、第１のステップで前記カラーインクを前記布帛に吐出させ、前記第１のステップの後、第２のステップで前記抜染インクを前記布帛に吐出させる制御をする。

Description

画像形成装置、インクセット、及び画像形成方法
　本開示は、画像形成装置、インクセット、及び画像形成方法に関する。
　衣類等の布帛に抜染インク及びカラーインクを吐出して画像を形成する技術が特許文献１などにより知られている。
特開２００４―２３２１２１号公報
　しかし、前記技術では、洗濯時に、カラーインクが剥がれやすくなってしまい、画像が形成された箇所の洗濯堅牢性が損なわれるという問題がある。
　そこで、本開示は、抜染インク及びカラーインクが吐出された布帛において、画像形成部の洗濯堅牢性を向上させることが可能な画像形成装置、インクセットおよび画像形成方法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、本開示の画像形成装置は、
カラーインク吐出部、抜染インク吐出部、及び、制御部を含み、
前記カラーインク吐出部は、水性樹脂エマルジョンを含むカラーインクを布帛に吐出可能であり、
前記抜染インク吐出部は、還元剤を含む抜染インクを前記布帛に吐出可能であり、前記制御部は、前記カラーインク吐出部及び前記抜染インク吐出部に対し、第１のステップで前記カラーインクを前記布帛に吐出させ、前記第１のステップの後、第２のステップで前記抜染インクを前記布帛に吐出させる制御をする。
　本開示の画像形成方法は、
布帛に対し、水性樹脂エマルジョンを含むカラーインクを吐出する第１のステップと、前記布帛に対し、還元剤を含む抜染インクを吐出する第２のステップとを含み、前記第１のステップの実施後、前記第２のステップを実施する。
　本開示の画像形成装置、インクセットおよび画像形成方法は、抜染インク及びカラーインクが吐出された布帛において、画像形成部の洗濯堅牢性を向上させることができる。
図１は、本開示の画像形成装置の一例の構成を示す概略斜視図である。 図２は、図１に示す画像形成装置のインク吐出部及び加熱処理部の内部構造を透視的に示した平面図である。 図３は、図１に示す画像形成装置のインク吐出部及び加熱処理部の内部構造を透視的に示した側面図である。 図４は、図１に示す画像形成装置の制御部の構成の一例を示すブロック図である。 図５は、実施例１における、洗濯前及び洗濯後の布帛の写真である。 図６は、実施例１における、洗濯堅牢性の評価の結果を示すグラフである。 図７は、実施例１における、洗濯堅牢性の評価の結果を示すグラフである。 図８は、実施例２における、洗濯堅牢性の評価の結果を示すグラフである。
　本開示の画像形成装置は、カラーインク吐出部、抜染インク吐出部、及び、制御部を含み、前記カラーインク吐出部は、水性樹脂エマルジョンを含むカラーインクを布帛に吐出可能であり、前記抜染インク吐出部は、還元剤を含む抜染インクを前記布帛に吐出可能であり、前記制御部は、前記カラーインク吐出部及び前記抜染インク吐出部に対し、第１のステップで前記カラーインクを前記布帛に吐出させ、前記第１のステップの後、第２のステップで前記抜染インクを前記布帛に吐出させる制御をする。
　前記カラーインクは、水性樹脂エマルジョンを含む。前記カラーインクにおいて、その他の構成は、特に制限されない。前記水性樹脂エマルジョンは、例えば、前記樹脂微粒子と、水などの分散媒とで構成されるものであり、前記樹脂微粒子は、前記分散媒に対して溶解状態ではなく、特定の粒子径を持って分散している。前記水性樹脂エマルジョンは、例えば、アクリル樹脂エマルジョン、ウレタン樹脂エマルジョン、ポリエステル樹脂エマルジョン、及び、ポリスチレン樹脂エマルジョンがあげられる。前記水性樹脂エマルジョンは、１種類を単独で用いてもよいし、２種類以上を併用してもよい。前記水性樹脂エマルジョンは、例えば、ウレタン樹脂エマルジョンが好ましい。
　前記ウレタン樹脂エマルジョンは、例えば、ポリカーボネート系ウレタン樹脂エマルジョン、ポリエステル系ウレタン樹脂エマルジョン、及び、ポリエーテル系ウレタン樹脂エマルジョンがあげられる。前記ウレタン樹脂エマルジョンが、ポリエステル系ウレタン樹脂エマルジョンであることにより、例えば、画像形成部の洗濯堅牢性がより優れている。前記ウレタン樹脂エマルジョンが、ポリカーボネート系ウレタン樹脂エマルジョンであることにより、例えば、画像形成部の洗濯堅牢性がさらにより優れており、且つ、保存安定性が良い。前記ウレタン樹脂エマルジョンが、ポリエーテル系ウレタン樹脂エマルジョンであることにより、例えば、前記第１のステップの後、前記第２のステップを実行することにより洗濯堅牢性を向上させる効果が大きく、且つ、保存安定性が良い。
　前記樹脂エマルジョンとしては、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、ポリカーボネート系ウレタン樹脂エマルジョンとして、第一工業製薬（株）製の「スーパーフレックス（登録商標）４６０」；三井化学（株）製の「タケラック（登録商標）Ｗ－６１１０」；ＤＩＣ（株）製の「ハイドラン（登録商標）ＷＬＳ－２１０」；等があげられ、ポリエステル系ウレタン樹脂エマルジョンとして、三洋化成工業（株）製の「ユーコート（登録商標）ＵＷＳ－１４５」；三井化学（株）製の「タケラック（登録商標）Ｗ－５０３０」；ＤＩＣ（株）製の「ハイドラン（登録商標）ＨＷ－９２０」；等があげられ、ポリエーテル系ウレタン樹脂エマルジョンとして、三井化学（株）製の「タケラック（登録商標）Ｗ－６０６１Ｔ」；ＤＩＣ（株）製の「ハイドラン（登録商標）ＦＣＳ－８５５」、「ハイドラン（登録商標）ＷＬＳ－２０１」；等があげられる。
　前記カラーインクは、例えば、着色剤として、顔料、及び染料等を含んでもよい。前記カラーインクは、例えば、顔料を含む。前記顔料は、特に制限されず、例えば、カーボンブラック、無機顔料及び有機顔料等があげられる。前記カーボンブラックとしては、例えば、ファーネスブラック、ランプブラック、アセチレンブラック、チャンネルブラック等があげられる。前記無機顔料としては、例えば、酸化チタン、酸化鉄系無機顔料及びカーボンブラック系無機顔料等をあげることができる。前記有機顔料としては、例えば、アゾレーキ、不溶性アゾ顔料、縮合アゾ顔料、キレートアゾ顔料等のアゾ顔料；フタロシアニン顔料、ペリレン及びペリノン顔料、アントラキノン顔料、キナクリドン顔料、ジオキサジン顔料、チオインジゴ顔料、イソインドリノン顔料、キノフタロン顔料等の多環式顔料；塩基性染料型レーキ顔料、酸性染料型レーキ顔料等の染料レーキ顔料；ニトロ顔料；ニトロソ顔料；アニリンブラック昼光蛍光顔料；等があげられる。これら以外の顔料としては、例えば、Ｃ．Ｉ．ピグメントブラック１、６及び７；Ｃ．Ｉ．ピグメントイエロー１、２、３、１２、１３、１４、１５、１６、１７、５５、７４、７８、１５０、１５１、１５４、１８０、１８５及び１９４；Ｃ．Ｉ．ピグメントオレンジ３１及び４３；Ｃ．Ｉ．ピグメントレッド２、３、５、６、７、１２、１５、１６、４８、４８：１、５３：１、５７、５７：１、１１２、１２２、１２３、１３９、１４４、１４６、１４９、１５０、１６６、１６８、１７５、１７６、１７７、１７８、１８４、１８５、１９０、２０２、２０９、２２１、２２２、２２４及び２３８；Ｃ．Ｉ．ピグメントバイオレット１９及び１９６；Ｃ．Ｉ．ピグメントブルー１、２、３、１５、１５：１、１５：２、１５：３、１５：４、１６、２２及び６０；Ｃ．Ｉ．ピグメントグリーン７及び３６；並びにこれらの顔料の固溶体等もあげられる。前記着色剤は、１種類を単独で用いてもよいし、２種類以上を併用してもよい。
　前記カラーインク全量における前記樹脂エマルジョン及び前記着色剤の含有量は、特に制限されない。前記カラーインク全量における、前記樹脂エマルジョンに含まれる前記樹脂微粒子の含有量は、例えば、１質量％～１５質量％であればよい。前記顔料の固形分含有量は、例えば、１質量％～１５質量％であればよい。
　前記カラーインクは、例えば、前記抜染インクにより凝集するインクである。前記抜染インクにより凝集するインクは、例えば、前記樹脂エマルジョンとして、「スーパーフレックス（登録商標）４６０」、「タケラック（登録商標）Ｗ－６１１０」、「ハイドラン（登録商標）ＷＬＳ－２１０」、「ユーコート（登録商標）ＵＷＳ－１４５」、「タケラック（登録商標）Ｗ－５０３０」、「タケラック（登録商標）Ｗ－６０６１Ｔ」、「ハイドラン（登録商標）ＦＣＳ－８５５」、「ハイドラン（登録商標）ＷＬＳ－２０１」等を用いたインクがあげられる。前記カラーインクが、前記抜染インクにより凝集するインクであることにより、例えば、洗濯堅牢性をより向上させることができ、さらに、画像形成部の滲みを低減し、画質を向上させることができる。
　前記カラーインクは、例えば、さらに、水、並びに、湿潤剤、及び界面活性剤等のその他の成分を含んでもよい。
　前記抜染インクは、還元剤を含む。前記抜染インクにおいて、その他の構成は、特に制限されない。前記還元剤は、例えば、ハイドロサルファイトナトリウム、二酸化チオ尿素、ロンガリット、亜硝酸ナトリウム、亜硫酸水素ナトリウム、チオ硫酸ナトリウム、及び、ピロ亜硫酸ナトリウムがあげられる。前記還元剤は、例えば、二酸化チオ尿素である。前記還元剤が、二酸化チオ尿素であることにより、例えば、臭い（例えば、ホルムアルデヒドが発生しない）、及び保存安定性等の点において優れている。
　前記抜染インク全量における前記還元剤の濃度は、特に制限されず、例えば、０．２８ｍｏｌ／ｌ～０．７０ｍｏｌ／ｌであればよい。
　前記抜染インクは、例えば、さらに、水、並びに、湿潤剤、及び界面活性剤等のその他の成分を含んでもよい。
　前記カラーインクと前記抜染インクとの組み合わせは、特に制限されず、前述の前記カラーインクと前記抜染インクとの組み合わせとすることもできる。前記カラーインクと前記抜染インクとの組み合わせは、例えば、前記カラーインクに含まれる前記水性樹脂エマルジョンが、ウレタン樹脂エマルジョンであり、前記抜染インクに含まれる前記還元剤が、二酸化チオ尿素である組み合わせがあげられる。
　前記布帛は、編物及び織物の双方を含む。前記布帛の材質は、例えば、天然繊維があげられる。前記天然繊維としては、例えば、綿、絹等があげられる。
　つぎに、本開示の画像形成装置を説明する。画像形成装置は、一つの筐体の内部にカラーインク吐出部、抜染インク吐出部、及び、制御部を備えた一体型のものであってもよいし、別個独立したカラーインク吐出部、抜染インク吐出部、及び、制御部を含むシステムであってもよい。
　図１に、前記一体型の画像形成装置の構成の一例を示す。図１に示すように、画像形成装置１は、インクセット収容部２、インク吐出部３、加熱処理部４、及び制御部５を含む。なお、加熱処理部４は、任意の構成であり、本装置１に含まれなくてもよい。
　インクセット収容部２は、インクセットを収容可能である。前記インクセットは、前記カラーインク及び前記抜染インクを含む。ただし、インクセット収容部２は、例えば、前記カラーインクのインクセットを収容可能なカラーインクセット収容部と、前記抜染インクのインクセットを収容可能な抜染インクセット収容部とを、それぞれ別の構成として含んでもよい。
　インク吐出部３は、前記カラーインク吐出部及び前記抜染インク吐出部を兼ねている。インク吐出部３の内部には、後述するように、インク吐出手段が設けられている。ただし、画像形成装置１は、インク吐出部３が前記カラーインク吐出部及び前記抜染インク吐出部を兼ねる形態には制限されない。すなわち、画像形成装置１は、前記カラーインク吐出部と前記抜染インク吐出部とを、それぞれ別の構成として含んでおり、前記カラーインク吐出部の内部に、カラーインク吐出手段が設けられており、前記抜染インク吐出部の内部に、抜染インク吐出手段が設けられていてもよい。
　加熱処理部４の内部には、後述するように、接触加熱手段が設けられている。
　インク吐出部３の前方の右端部には、表示装置７、及びボタン８を有する操作パネル６が設けられている。表示装置７は、例えば、液晶ディスプレイがあげられる。ボタン８は、画像形成開始信号を制御部５に入力するものである。なお、ボタン８に加えて、または代えて、例えば、タッチパネルである表示装置７が、ユーザの入力を受付けし、画像形成開始信号を制御部５に入力してもよい。インク吐出部３及び加熱処理部４の筐体９の前壁には、プラテン３１及びプラテン３１に保持された布帛が出入可能な開口部１０が設けられている。これ以降において、前方、後方、左方及び右方は、図１に矢印で示したとおりである。
　図２及び図３は、図１に示す画像形成装置１の内部構造を透視的に示す平面図及び側面図である。図２及び図３に示すように、インク吐出部３の内部には、インクジェットノズル列を有するインク吐出手段（液体吐出ヘッド）１２と、この液体吐出ヘッド１２を搭載したキャリッジ１３とが設けられ、このキャリッジ１３を案内する上下一対のガイドロッド１４及び１５が、それぞれ、左右方向に架設されている。
　ガイドロッド１４及び１５の右端部には、キャリッジ１３を左右方向へ往復搬送するステッピングモータからなるキャリッジモータ１８が設けられている。キャリッジ１３は、ガイドロッド１４及び１５と平行に掛けられたベルト（図示省略）に連結されている。前記ベルトは、キャリッジモータ１８に連結されたプーリ（図示省略）とガイドロッド１４及び１５の左端部に設けられたプーリ（図示省略）とに掛け渡されている。キャリッジモータ１８を駆動することで、液体吐出ヘッド１２及びキャリッジ１３が、ガイドロッド１４及び１５に沿って左右方向（主走査方向）に搬送される。キャリッジ１３と、ガイドロッド１４及び１５と、キャリッジモータ１８と、前記プーリと、前記ベルトとで、液体吐出ヘッド搬送機構を構成する。
　インクセット収容部２に収容されたインク収容容器（インクカートリッジ）は、供給チューブを介して液体吐出ヘッド１２に接続されている。図１～３には、前記インク吐出手段が、それぞれ、インクジェットノズル列を有する液体吐出ヘッド１２である例を示したが、前記インク吐出手段は、インクを布帛に吐出可能であればいかなる手段であってもよく、例えば、スプレー、インクを布帛に塗布するスタンプ、刷毛、ローラ等であってもよい。なお、前記カラーインクを吐出する前記インク吐出手段、及び、前記抜染インクを吐出する前記インク吐出手段は、それぞれ同一でもよいし、異なっていてもよい。
　インク吐出部３及び加熱処理部４の左右方向中央部には、プラテン３１が搭載された移動部材６０を案内する左右一対のガイドレール（図示省略）が前後方向に列設されている。プラテン３１の下側には、トレー６３が、移動部材６０に固定されている。
　左右一対のガイドレールの前端部付近には、それらの間にプラテンモータ２６が設けられている。プラテンモータ２６の出力軸には、プーリ１６が固定されている。プラテンモータ２６よりも前側の付与部の底部には、プーリ２７が支持されている。プーリ１６及びプーリ２７には、ベルト１７が掛け渡されている。プーリ２７は、同軸上方にプーリ２４を有する。加熱処理部４の下方には、プーリ２８が回転可能に支持されている。プーリ２４及びプーリ２８には、ベルト２５が掛け渡されている。ベルト２５には、移動部材６０が連結されている。プラテンモータ２６の回転駆動によって、プーリ１６が回転する。プーリ１６の回転は、ベルト１７を介してプーリ２４を回転させる。プーリ２４の回転は、ベルト２５に伝達し、移動部材６０を左右一対のガイドレールに沿って前後方向（副走査方向）に搬送する。プラテンモータ２６と、左右一対のガイドレールと、プーリ１６、２４、２７及び２８と、ベルト２５とで、プラテン搬送機構を構成する。
　図３に示すように、加熱処理部４の内部には、前記還元剤を含む抜染インクの付与部を接触加熱して還元反応を促進する接触加熱手段３０が設けられている。接触加熱手段３０は、ヒートプレス板３４と、ヒートプレス板３４を上下方向に摺動可能に弾性支持する弾性支持機構４３と、プラテン３１に保持された布帛の表面に対してヒートプレス板３４を離接可能に昇降駆動する昇降駆動機構（図示省略）と、を備えている。ヒートプレス板３４は、例えば、シリコンゴム発泡体製の断熱板と、前記断熱板の下面に固定されたヒートプレス部と、で構成されていてもよい。前記ヒートプレス部は、例えば、内部にニクロム線が配設されたヒートシート（発熱部）と、前記ヒートシートを挟み込むように配置された鉄製の蓄熱材と、で構成されている。
　加熱処理部４は、その内部に、さらに、非接触加熱手段を含んでもよい。前記非接触加熱手段としては、例えば、オーブン、ベルトコンベアオーブン等があげられる。前記非接触加熱手段は、加熱処理部４の内部に設けるのではなく、画像形成装置１とは別個独立に設けられてもよい。なお、接触加熱手段３０に代えて、前記非接触加熱手段が、前記抜染インクの付与部の加熱を行ってもよい。
　つぎに、図４を用いて、制御部５を説明する。制御部５は、中央演算装置（例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）８７と、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ　Ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）８８と、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｍｅｍｏｒｙ）８９と、入力インターフェース８５と、出力インターフェース９０とがバス８１を介して電気的に接続されている。入力インターフェース８５には、ボタン８等が電気的に接続されている。出力インターフェース９０には、液体吐出ヘッド１２と、ヒートプレス板３４と、キャリッジモータ１８と、プラテンモータ２６と、表示装置（ディスプレイ）７等が駆動回路９１～９５を介して、それぞれ、電気的に接続されている。
　ＣＰＵ８７は、ボタン８によって入力された信号や、ＲＯＭ８８及びＲＡＭ８９内の各種プログラムやデータに基づいて各種演算や処理を行う。そして、出力インターフェース９０を介して、インク吐出部３及び加熱処理部４の各構成部材にデータ等を送信する。ＲＡＭ８９は、読み出し・書き込み可能な揮発性記憶装置であって、ＣＰＵ８７での各種演算結果等が記憶される。
　制御部５は、前記カラーインク吐出部及び前記抜染インク吐出部に対し、第１のステップで前記カラーインクを前記布帛に吐出させ、前記第１のステップの後、第２のステップで前記抜染インクを前記布帛に吐出させる制御をする。前記第１のステップ、および前記第２のステップは、繰り返し実行されてもよい。
　本例の画像形成装置を用いた布帛へのインクの吐出は、例えば、つぎのようにして実施できる。まず、前記第１のステップとして、前記水性樹脂エマルジョンを含むカラーインクを、布帛に付与（吐出）する。
　例えば、液体吐出ヘッド搬送機構及びプラテン搬送機構によりプラテン３１及び液体吐出ヘッド１２を搬送させながら、前記布帛の画像形成箇所に前記カラーインクを用いて画像を印刷する。画像形成装置１の制御部（コントロールユニット）５のＲＯＭ８８及びＲＡＭ８９の少なくとも一方には、ソフトウェアによって作成された種々の画像データや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。オペレータが印刷の実施を指示すると、前記画像データが出力インターフェース９０を介して液体吐出ヘッド１２に送信され、前記画像データに基づいて液体吐出ヘッド１２からインクが吐出されて、プラテン３１に保持された前記布帛への印刷が実施される。
　前記布帛への前記カラーインクの付与量は、特に制限されず、例えば、５ｍｇ／ｃｍ２～３２ｍｇ／ｃｍ２であればよい。
　つぎに、前記第２のステップとして、前記第１のステップと同様にして、前記還元剤を含む抜染インクを、布帛に付与（吐出）する。
　前記布帛への前記抜染インクの付与量は、特に制限されず、例えば、５ｍｇ／ｃｍ２～３２ｍｇ／ｃｍ２であればよい。
　制御部５は、前記第１のステップの後、前記第２のステップを実行すればよく、前記各ステップの間隔時間は、特に制限されず、例えば、１～６０秒である。
　制御部５は、例えば、前記第２のステップにおいて、前記抜染インク吐出部に対し、前記布帛において前記カラーインクが吐出された領域に、前記抜染インクを吐出させる制御をしてもよい。
　なお、さらに、例えば、前記第１のステップ及び前記第２のステップの後、前記インクを前記布帛に熱定着させる熱処理工程を行ってもよい。前記熱処理工程は、例えば、つぎのようにして実施できる。プラテンモータ２６の駆動により、布帛及びプラテン３１を加熱処理部４へ移動させた後、前記昇降駆動機構により接触加熱手段３０を下降させ、所定温度のヒートプレス板３４により布帛を所定時間押圧した状態とし、前記カラーインク及び前記抜染インクの付与部を接触加熱して還元反応を促進する。前記還元反応促進における加熱温度及び加熱時間は、特に制限されず、適宜設定できる。
　本開示による抜染インク及びカラーインクが吐出された布帛の洗濯堅牢性向上のメカニズムは、例えば、つぎのように推察される。すなわち、従来の方法では、まず、布帛に抜染インクを吐出し、その後、カラーインクを吐出する。この方法では、布帛に先に吐出された抜染インクにカラーインクが接触することで、カラーインクと抜染インクとの凝集が生じやすくなる。そして、カラーインクが布帛に浸透するよりも前に前記凝集が生じる等により、カラーインクと布帛繊維との絡みが弱くなる。このため、洗濯時にカラーインクが洗い流されてしまい、洗濯堅牢性が低下すると推察される。これに対し、本開示は、まず、布帛にカラーインクを吐出し、その後、抜染インクを吐出することで、カラーインクが布帛に浸透し、布帛繊維と絡みやすくなり、洗濯堅牢性が向上すると推察される。ただし、本開示は、前記推察に限定されない。
　本開示は、画像形成方法も提供可能である。本開示の画像形成方法は、布帛に対し、水性樹脂エマルジョンを含むカラーインクを吐出する第１のステップと、前記布帛に対し、還元剤を含む抜染インクを吐出する第２のステップとを含み、前記第１のステップの実施後、前記第２のステップを実施する。
　本開示の画像形成方法は、例えば、前述の図１～４に示す画像形成装置を用いて実施できる。前記第１のステップ、及び前記第２のステップは、前述の通りである。
　本開示の画像形成方法は、例えば、さらに、前記第１のステップ及び前記第２のステップの後、前記インクを前記布帛に熱定着させる熱処理工程を含んでもよい。前記熱処理工程は、前述の通りである。
　本開示は、画像形成のためのプログラムも提供可能である。本開示のプログラムは、前記本開示の画像形成方法の各工程（ステップ）を、手順として、コンピュータである画像形成装置に実行させるためのプログラムである。本開示において、「手順」は、「処理」と読み替えてもよい。また、本実施形態のプログラムは、例えば、コンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録されていてもよい。前記記録媒体としては、特に限定されず、例えば、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、ハードディスク（ＨＤ）、光ディスク等が挙げられる。
　本開示は、さらに、画像を有する布帛の製造方法も提供可能である。本開示の布帛の製造方法は、画像を有する布帛の製造方法であって、本開示の画像形成方法により前記布帛に画像を形成する工程を有することを特徴とする。
　本開示の画像形成方法及び布帛の製造方法によれば、抜染インク及びカラーインクが吐出された布帛において、画像形成部の洗濯堅牢性を向上させることができる。
　つぎに、本開示の実施例を比較例と併せて説明する。なお、本開示は、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］
（カラーインク）
　カラーインクとして、市販のカラーインクのインクセットＡ～Ｃに含まれる各色のインク（色：イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）を用いた。なお、前記インクセットＡ～Ｃに含まれる、マゼンタのカラーインクを、以下、それぞれ、カラーインクＡ～Ｃともいう。
　カラーインクＡ～Ｃを分析し、カラーインクＡ及びＣが、ウレタン樹脂を含むこと、並びにカラーインクＢが、アクリル樹脂を含むことを確認した。
（抜染インク）
　抜染インク１として、下記組成の抜染インクを調製した。また、抜染インク２として、０．６ｍｏｌ／ｌのロンガリット水溶液を調製した。
（抜染インク１）
二酸化チオ尿素　　　　　　　　　　６．５重量％
アクリルアミド　　　　　　　　　　８．４重量％
２－アミノ－２－メチル－アミノプロパノール　　　１７．５重量％
水、その他　　　　　　　　　　　　残部
（画像形成）
　布帛として、黒色の市販のＴシャツＡ及びＢ（材質：綿１００％）を用いた。前記布帛に、まず、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック、レッド、グリーン、及びブルーの各色となるように、インクセットＡ～Ｃに含まれる各色のカラーインクをそれぞれ付与した。なお、前記レッド、グリーン、及びブルーについては、前記各色のカラーインクを混色して用いた。その後、前記カラーインクの付与部に、前記抜染インク（抜染インク１または２）を付与した。さらに、前記カラーインク及び前記抜染インクの付与部に対し、接触加熱を行い、熱定着させた。前記接触加熱は、ヒートプレス機を用いて、１８０℃、９０秒の条件で行った。また、比較例として、まず、前記抜染インクを付与し、その後、前記カラーインクを付与した以外は同様にして、布帛への画像形成を行った。
（洗濯）
　前記Ｔシャツについて、前記各インクの付与部を含む一部を切り取り、前記切り取った布帛について、AATCC 61IIA法に準拠して、洗濯及び乾燥を１サイクルとして、計５サイクル行った。
（洗濯堅牢性の評価）
　前記洗濯後、及び未洗濯の前記布帛について、Ｘ－Ｒｉｔｅ社製のＣＩＥ１９７６Ｌ＊ａ＊ｂ＊色空間スケール測色計Ｘ－Ｒｉｔｅ９３９を用いて、カラーインクＡ～Ｃの付与部の測色を行い、光学濃度ＯＤ値を算出した。ΔＯＤ値の算出は、式：ΔＯＤ値＝未洗濯ＯＤ値－洗濯済ＯＤ値　とした。なお、ΔＯＤ値がより小さい値であれば、洗濯前後での数値変化がより小さいといえ、インク剥がれが少なく、洗濯堅牢性が良いと判断することができる。
　図５に、インクセットＡを用いた場合の、前記布帛の写真を示す。図５は、（Ａ）比較例、及び（Ｂ）実施例のインクの付与順序における、洗濯前及び洗濯後の前記布帛の写真であり、それぞれにおいて、上が洗濯前、左が洗濯後であり、左から、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック、レッド、グリーン、及びブルーの結果を示す。また、図中一番右は、抜染インク１のみを用いた結果を示す。
　図５（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、洗濯前において、実施例及び比較例の布帛を目視で確認したところ、色合いに明らかな差異はみられなかった。また、洗濯前の光学濃度（ＯＤ値）を比較したところ、ほぼ同じ値であった。このことから、本発明において、カラーインクを抜染インクよりも先に付与しても、カラーインクの着色能力及び抜染インクの抜染能力への影響はみられなかった。また、図５（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、洗濯後において、実施例及び比較例の布帛を目視で確認したところ、比較例においては、いずれの色においても、洗濯前と比べてインクの剥がれが確認できた。一方、実施例においては、洗濯前と比べてほとんどインクの剥がれが確認できなかった。
　つぎに、洗濯堅牢性の評価の結果を図６に示す。図６は、カラーインクＡ、並びに抜染インク１及び２を用いた場合のΔＯＤ値を示すグラフであり、（Ａ）は、ＴシャツＡを用いた場合の結果を示し、（Ｂ）は、ＴシャツＢを用いた場合の結果を示す。各図中、横軸は、抜染インク１及び２を示し、それぞれにおいて、左が比較例、右が実施例の結果を示し、縦軸は、ΔＯＤ値を示す。
　図６に示すように、いずれの条件においても、実施例において、比較例よりもΔＯＤ値が減少していた。このことから、前記還元剤として二酸化チオ尿素およびロンガリットのいずれを含む抜染インクを用いた場合においても、本開示のインクの付与順序とすることにより、洗濯堅牢性が向上することが示された。
　また、図６に示すように、特に、前記還元剤として二酸化チオ尿素を含む抜染インク１を用いた場合、ＴシャツＡ及びＢのいずれにおいても、実施例において、比較例よりもΔＯＤ値が大きく減少していた。このことから、前記還元剤として二酸化チオ尿素を含む抜染インクを用いた場合、本開示のインクの付与順序とすることにより、洗濯堅牢性がより大きく向上することが示された。
　つぎに、前記抜染インクとして、抜染インク１を用い、さらに、カラーインクとして、ウレタン樹脂を含むカラーインクＡ及びＣ、並びにアクリル樹脂を含むカラーインクＢを用いた以外は同様にして、それぞれの前記ΔＯＤ値を算出した。
　この結果を図７に示す。図７は、カラーインクＡ～Ｃを用いた場合のΔＯＤ値を示すグラフであり、（Ａ）は、ＴシャツＡを用いた場合の結果を示し、（Ｂ）は、ＴシャツＢを用いた場合の結果を示す。各図中、横軸は、カラーインクＡ～Ｃを示し、それぞれにおいて、左が比較例、右が実施例の結果を示し、縦軸は、ΔＯＤ値を示す。
　図７に示すように、いずれの条件においても、実施例において、比較例よりもΔＯＤ値が減少していた。このことから、ウレタン樹脂およびアクリル樹脂のいずれの前記水性樹脂エマルジョンを含むカラーインクを用いた場合においても、本開示のインクの付与順序とすることにより、洗濯堅牢性が向上することが示された。
　また、図７に示すように、特に、前記水性樹脂エマルジョンとしてウレタン樹脂を含むカラーインクＡ、及びＣを用いた場合、ＴシャツＡ及びＢのいずれにおいても、実施例において、比較例よりもΔＯＤ値が大きく減少していた。このことから、前記水性樹脂エマルジョンとしてウレタン樹脂を含むカラーインクを用いた場合、本開示のインクの付与順序とすることにより、アクリル樹脂を含むカラーインクを用いた場合と比較して、洗濯堅牢性がより向上することが示された。
［実施例２］
（カラーインクの調製）
　カラーインクとして、下記表１に示す組成の樹脂水溶液を調製した。まず、樹脂として、下記表２に示すウレタン樹脂（ＵＣ００１～ＵＣ００９）を用い、前記組成比となるように、前記樹脂と純水とを、均一に混合することにより、水性樹脂エマルジョンを含むインク溶媒を得た。前記ウレタン樹脂の種類は、ＵＣ００１～ＵＣ００３が、ポリカーボネート系ウレタン樹脂、ＵＣ００４～ＵＣ００６が、ポリエステル系ウレタン樹脂、及びＵＣ００７～ＵＣ００９が、ポリエーテル系ウレタン樹脂とした。つぎに、顔料である着色剤（色：マゼンタ）を用い、前記組成比となるように、前記着色剤に前記インク溶媒を加え、均一に混合し、各ウレタン樹脂（ＵＣ００１～ＵＣ００９）に対応するカラーインクＵ１～Ｕ９を得た。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　抜染インクは、前記実施例１の抜染インク１及び２を用いた。洗濯は、前記各インクの付与部を含む一部を切り取り、前記切り取った布帛について、家庭用洗濯機及び乾燥機を用い、洗濯及び乾燥を１サイクルとして、計５サイクル行った。
　カラーインクＵ１～Ｕ９を用いた場合について、洗濯堅牢性の評価を、前記実施例１と同様にして行った。
　つぎに、カラーインクＵ１～Ｕ９を、ポリカーボネート系ウレタン樹脂を含むカラーインクＵ１～Ｕ３（カーボネート）、ポリエステル系ウレタン樹脂を含むカラーインクＵ４～Ｕ６（エステル）、及びポリエーテル系ウレタン樹脂を含むカラーインクＵ７～Ｕ９（エーテル）の各群に群分けし、前記各群について、ΔＯＤ値の平均値を算出した。
　この結果を図８に示す。図８は、前記各群のカラーインクを用いた場合のΔＯＤ値の平均値を示すグラフである。図８（Ａ）は、Ｔシャツの種類ごとの結果を示し、横軸は、前記カーボネート、エステル、及びエーテルの各群を示し、それぞれにおいて、左から、ＴシャツＡを用いた比較例、ＴシャツＡを用いた実施例、ＴシャツＢを用いた比較例、及びＴシャツＢを用いた実施例を示し、縦軸は、ΔＯＤ値の平均値を示す。図８（Ｂ）は、ＴシャツＡ及びＢの結果の平均値を示し、横軸は、前記カーボネート、エステル、及びエーテルの各群を示し、それぞれにおいて、左から、比較例、及び実施例を示し、縦軸は、ΔＯＤ値の平均値を示す。
　図８（Ａ）に示すように、いずれの条件においても、実施例において、比較例よりもΔＯＤ値が減少していた。このことから、ポリカーボネート系、ポリエステル系、ポリエーテル系のいずれのウレタン樹脂を含むカラーインクを用いた場合においても、本発明のインクの付与順序とすることにより、洗濯堅牢性が向上することが示された。
　また、図８（Ｂ）に示すように、ポリカーボネート系ウレタン樹脂を含むカラーインクを用いた場合、ポリエステル系ウレタン樹脂、およびポリエーテル系ウレタン樹脂を含むカラーインクを用いた場合と比較して、実施例におけるΔＯＤ値がより低く、洗濯堅牢性が良好であることが示された。ポリエステル系ウレタン樹脂を含むカラーインクを用いた場合、ポリエーテル系ウレタン樹脂を含むカラーインクを用いた場合と比較して、実施例におけるΔＯＤ値がより低く、洗濯堅牢性が良好であることが示された。また、ポリエーテル系ウレタン樹脂を含むカラーインクを用いた場合、ポリカーボネート系ウレタン樹脂、およびポリエステル系ウレタン樹脂を含むカラーインクを用いた場合と比較して、本開示のインクの付与順序とすることによるΔＯＤ値の減少量がより大きく、本開示のインクの付与順序により、洗濯堅牢性がより大きく向上することが示された。
［実施例３］
（凝集試験）
　カラーインクとして、前記実施例１のカラーインクＡ、及び前記実施例２のカラーインクＵ１～Ｕ９を用い、抜染インクとして、前記実施例１の抜染インク１及び２を用いた。た。
　市販の試験管に、２ｍｌの前記抜染インクを入れ、前記試験管に、２０ｕｌの前記カラーインクを滴下した。前記滴下後、１分間静置し、１０ｕｍのメンブレンフィルターを用いて、前記試験管の内容物を吸引ろ過した。前記フィルター表面に残った前記内容物を、光学顕微鏡を用いて５０倍の倍率に拡大して観察し、画像を取得した。前記フィルター表面における３００ｕｍ以上の凝集物の有無を肉眼により確認し、さらに、画像解析ソフトを用いて、前記画像における前記凝集物の面積率（前記画像の面積における前記凝集物の面積の割合（％））を算出した。
　この結果を表３及び表４に示す。表３は、カラーインクＡ、及び、抜染インク１または２を用いた場合の凝集物の有無及び面積率を示す表である。表４は、カラーインクＵ１～９のいずれか、及び、抜染インク１を用いた場合の凝集物の有無及び面積率を示す表である。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000004
　表３に示すように、カラーインクＡ及び抜染インク１を用いた場合、凝集物が確認された。一方、抜染インク２を用いた場合、凝集物は確認されなかった。
　表４に示すように、カラーインクＵ１～５、またはＵ７～９のいずれか、及び抜染インク１を用いた場合、凝集物が確認された。一方、カラーインクＵ６を用いた場合、凝集物は確認されなかった。凝集物が確認されたインクは、例えば、画像形成部の滲みを低減することから、画質の品質が高いといえる。
　以上のように、本開示の画像形成装置は、抜染インク及びカラーインクが吐出された布帛において、画像形成部の洗濯堅牢性を向上させることができる。
１　　　　　画像形成装置
２　　　　　インクセット収容部
３　　　　　インク吐出部
４　　　　　加熱処理部
５　　　　　制御部

Claims (17)

  1. カラーインク吐出部、抜染インク吐出部、及び、制御部を含み、
    前記カラーインク吐出部は、水性樹脂エマルジョンを含むカラーインクを布帛に吐出可能であり、
    前記抜染インク吐出部は、還元剤を含む抜染インクを前記布帛に吐出可能であり、
    前記制御部は、前記カラーインク吐出部及び前記抜染インク吐出部に対し、第１のステップで前記カラーインクを前記布帛に吐出させ、前記第１のステップの後、第２のステップで前記抜染インクを前記布帛に吐出させる制御をする、
    画像形成装置。
  2. 前記制御部は、前記第２のステップにおいて、前記抜染インク吐出部に対し、前記布帛において前記カラーインクが吐出された領域に、前記抜染インクを吐出させる制御をする、請求項１記載の画像形成装置。
  3. 前記カラーインクの前記水性樹脂エマルジョンは、アクリル樹脂エマルジョン、ウレタン樹脂エマルジョン、ポリエステル樹脂エマルジョン、及び、ポリスチレン樹脂エマルジョンからなる群から選択される少なくとも一の水性樹脂エマルジョンである、請求項１または２記載の画像形成装置。
  4. 前記水性樹脂エマルジョンは、ウレタン樹脂エマルジョンである、請求項３記載の画像形成装置。
  5. 前記ウレタン樹脂エマルジョンは、ポリカーボネート系ウレタン樹脂エマルジョン、ポリエステル系ウレタン樹脂エマルジョン、及び、ポリエーテル系ウレタン樹脂エマルジョンからなる群から選択される少なくとも一つのウレタン樹脂エマルジョンである、請求項４記載の画像形成装置。
  6. 前記ウレタン樹脂エマルジョンは、ポリカーボネート系ウレタン樹脂エマルジョン、及び、ポリエステル系ウレタン樹脂エマルジョン、の少なくとも一方のウレタン樹脂エマルジョンである、請求項５記載の画像形成装置。
  7. 前記ウレタン樹脂エマルジョンは、ポリカーボネート系ウレタン樹脂エマルジョンである、請求項５または６記載の画像形成装置。
  8. 前記ウレタン樹脂エマルジョンは、ポリエーテル系ウレタン樹脂エマルジョンである、請求項５記載の画像形成装置。
  9. 前記カラーインクは、前記抜染インクにより凝集するインクである、
    請求項１から８のいずれか一項に記載の画像形成装置。
  10. 前記カラーインクは、顔料を含む、請求項９記載の画像形成装置。
  11. 前記抜染インクの前記還元剤は、ハイドロサルファイトナトリウム、二酸化チオ尿素、ロンガリット、亜硝酸ナトリウム、亜硫酸水素ナトリウム、チオ硫酸ナトリウム、及び、ピロ亜硫酸ナトリウムからなる群から選択される少なくとも一つの還元剤である、請求項１から１０のいずれか一項に記載の画像形成装置。
  12. 前記抜染インクの前記還元剤は、二酸化チオ尿素、及び、ロンガリット、の少なくとも一方の還元剤である、請求項１１記載の画像形成装置。
  13. 前記抜染インクの前記還元剤は、二酸化チオ尿素である、請求項１１または１２記載の画像形成装置。
  14. 前記水性樹脂エマルジョンは、ウレタン樹脂エマルジョンであり、
    前記抜染インクの前記還元剤は、二酸化チオ尿素である、請求項１から１３のいずれか一項に記載の画像形成装置。
  15. さらに、インクセットを収容可能なインクセット収容部を含み、
    前記インクセットは、前記カラーインク及び前記抜染インクを含む、
    請求項１から１４のいずれか一項に記載の画像形成装置。
  16. カラーインクと抜染インクを含み、
    前記カラーインクは、水性樹脂エマルジョンを含み、
    前記抜染インクは、還元剤を含み、
    請求項１５記載の画像形成装置の前記インクセット収容部に収容されるインクセット。
  17. 布帛に対し、水性樹脂エマルジョンを含むカラーインクを吐出する第１のステップと、前記布帛に対し、還元剤を含む抜染インクを吐出する第２のステップとを含み、前記第１のステップの実施後、前記第２のステップを実施する、
    画像形成方法。
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