(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
インク成分を保存するインク成分保存部と、
前記インク成分保存部に保存されるインク成分と接触しない状態で保存可能な溶剤を保存する溶剤保存部と、を備え、
前記インク成分保存部は、脱着可能な蓋を有しており、
使用の際に前記インク成分保存部と前記溶剤保存部を接続したときに、前記インク成分保存部に備えられた蓋が前記溶剤保存部に入ることにより、前記インク成分と前記溶剤とが混合されるように構成されているインク容器。
【請求項２】
インク成分を保存するインク成分保存部と前記インク成分保存部に保存されるインク成分と接触しない状態で保存可能な溶剤を保存する溶剤保存部とを接続する接続工程と、
前記接続工程にて接続された前記インク成分保存部の該インク成分が前記溶剤保存部に入り混合する混合工程と、を備え、
前記混合工程では、前記インク成分保存部に備えられた蓋が前記溶剤保存部に入ることにより、前記インク成分と前記溶剤とが混合されることを特徴とするインクの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は産業用インクジェット記録装置（以下、「ＩＪＰ』と略す）のインクを長期保存可能なインク容器およびインクの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
本技術分野の背景技術として、特開2008-279617 号公報（特許文献1）がある。この公報には「樹脂，色材，添加剤を有する固形分と溶媒を使用前に混合して調整したインク」と記載されている。このように所望の濃度にインクを製造した上で、インク容器に充填してユーザーに販売していた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開 2008-279617 号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
溶剤とインク成分を混ぜ合わせた状態で置いておくと、保存状態にもよるが、インクが劣化し、インク中のインク成分が揮散などにより減少してインク濃度が高くなり、インク組成が変動することでインク粘度に変化が出る。冷暗所など状態良く保存した場合でも、約２年程度でインクが劣化してしまう。また、ＩＪＰ本体の周囲温度が高いとインク粘度が低くなり、印字品質に影響を及ぼすインク粒子の作成が困難になるなど、使用地域による影響を受けるという課題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、例えば特許請求の範囲に記載の構成を採用する。
【０００６】
本願は上記課題を解決する手段を複数含んでいるが、その一例をあげるならば、インク成分を保存するインク成分保存部と、前記インク成分保存部に保存されるインク成分と接触しない状態で保存可能な溶剤を保存する溶剤保存部と、を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、高品質のインク容器およびインクの製造方法を提供することができる。
【０００８】
上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施例１に係るインクジェット記録装置の全体概略図である。
【図２】従来のインク温度とインク粘度の関係図である。
【図３】従来のインク製造方法を示すフローチャート図である。
【図４】本発明の実施例１に係るインク成分保存部と溶剤保存部の説明図である。
【図５】本発明の実施例１に係るインク成分保存部に内蔵するインク成分の製造方法を示すフローチャート図である。
【図６】本発明の実施例１に係るインク成分保存部と溶剤保存部を混ぜ合わせインクを生成させる方法の説明図である。
【図７】本発明の実施例１に係るインク生成方法を示すフローチャート図である。
【図８】本発明の実施形態２に係るインク温度と高濃度インクを用いたときのインク粘度の関係図である。
【図９】本発明の実施例２に係るインク成分の配合比を高濃度化して充填したインク成分保存部の外観説明図である。
【図１０】本発明の実施例２に係るインク成分の配合比を変更可能なインク成分の製造方法を示すフローチャート図である。
【図１１】本発明の実施例３に係る他の機材を用いてインクを生成させるための混合手段の説明図である。
【図１２】本発明の実施例３に係るインク成分保存部に内蔵するインク成分の簡易製造方法を示すフローチャート図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００１１】
まず、本発明の一実施形態に係わるインクジェット記録装置の概略構成を図1引用して説明する。
【００１２】
図１は、本発明の実施例１に係るインクジェット記録装置の全体概略図である。
【００１３】
メインインク容器１２にはインク１３ｂを充填しておく。メインインク容器１２，インク供給弁１４，インク供給ポンプ１５，インクフィルター１６，インク圧力を調整するインク調圧弁１７，ヒータユニット１８，ノズル本体１９はインク供給管２０で連通接続され、また、インク粒子２１を回収するためのガター２４，インク回収ポンプ２５，メインインク容器１２はインク回収管２６で連通接続されている。また、ノズル本体１９からインク１３ｂを循環させるために、インク循環ポンプ２７，インク循環弁２８，メインインク容器１２は、インク循環管２９で連通接続される。
【００１４】
サブインク容器３０にインク１３ａが充填されており、インク補給弁３１，インク供給ポンプ１５は、インク補給管３２で連通接続されている。補力液容器３３には補力液１０が充填されており、補力液１０と補力ポンプ３４，補力液補給弁３５は、補力液補給管３６で連通接続されている。
【００１５】
次に動作について説明する。
メインインク容器１２内に充填されているインク１２ｂは、インク供給管２０を通して供給ポンプ１５により供給する。インク調圧弁１７は、供給された加圧インク１３ｂを所定の圧力に調整し、圧力調整されたインク１３ｂは、ヒータユニット１８を通じてノズル本体１９に供給される。
【００１６】
ノズル本体１９に供給され、加圧されたインク１３ｂは、このノズル本体１９の先端より噴出して、インクの表面張力によってインク粒子２１になる。インク粒子２１は、帯電電極２２により文字情報に応じた電荷量に帯電され、偏向電極２３により偏向されて被印字物（図示省略）に印字する。また、印字に使用されないインク粒子２１は、ガター２４で捕獲してインク回収管２６を通してインク回収ポンプ２５によりメインインク容器１２に回収され、ノズル本体１９から循環されたインク１３ｂはインク循環管２９を通して、粘度計（図示省略），インク循環弁２８，インク循環ポンプ２７により再利用するためにメインインク容器１２に戻される。
【００１７】
図２は、従来のインク温度とインク粘度の関係図である。横軸はインク温度または周囲温度、縦軸はインク粘度の変化を示している。曲線４６は、周囲温度またはインク温度を変化させたときの１００％粘度インクの粘度の変化を示したものである。このようにインク温度が低いときにはインク粘度が高く、インク温度が上昇するにつれてインク粘度は低下する。
【００１８】
次にＩＪＰの粘度制御方式について説明する。温度検知機（図示省略）によりインク温度または周囲温度を検知し、中温度範囲３７の中温最下点４１よりも低い低温度範囲３８の稼働下限温度４２まで、ヒータユニット１８を稼働させてインク粘度が印字特性に合う値に達するまでインクを加温させている。到達後はインク粘度が一定になるように加温コントロールする。また、インク温度または周囲温度が中温度範囲３７の中温最上点４３よりも高い高温度範囲３９の場合や、高温度範囲３９の高温最上点４４よりも高い超高温度範囲４０から稼働上限温度４５までは、ＩＪＰを稼働させながらインクに含まれる溶剤を揮散させて、インク粘度が印字特性に合う値に達するまで印字を待機させる。到達後はインク粘度が一定になるように溶剤の揮散量をコントロールすることで粘度をコントロールする。曲線４７は、溶剤を１０％揮散させて、インク粘度が印字特性に合う値に粘度コントロールさせた一例である。
【００１９】
次に、図３に従来のインク製造方法を示すフローチャート図を示す。
【００２０】
インクは、構成成分である樹脂，色材，添加剤，溶剤を所望の混合比になるように秤量する（ステップ１００）。その配合はインクの性能により異なり、インクの成分に色材を用いず、樹脂，溶剤，添加剤からなるインクもある。
秤量した後、容器に構成成分を投入し、撹拌機等で混合する（ステップ１１０）。
一定時間混合後、工程が確実に遂行されているか確認するために物性測定を行う（ステップ１２０）。物性は粘度，比抵抗，表面張力，比重等を測定する。
物性が所望の値になっていることを確認したのち、不純物を取り除くために濾過を行う（ステップ１３０）。
濾過後、インク容器に充填し（ステップ１４０）、封止後梱包する（ステップ１５０）。充填後、インク容器に対してインクの種類に応じ開封期限をインク容器にラベルに記載して明示する。ユーザーは、記載された開封期限までにインクの使用を開始しなければならない。
【００２１】
ステップ１２０にて、所望の物性値でないと判断された場合は、測定結果のずれが調整できる範囲かどうかを判断する。調整できる場合は調整し、できない場合は廃棄して作製し直す。
【実施例１】
【００２２】
図４から図７を用いて本発に係る実施例１を説明する。
【００２３】
図４は、本発明の実施例１に係るインク成分保存部と溶剤保存部の説明図である。図４を用いてインク成分保存部１と溶剤保存部２の構成を有するインク容器について説明する。
【００２４】
インク成分保存部１の上部に設置しているインク成分キャップ３は閉められており、前記溶剤キャップ３下側にはインク成分室５が配置されていて、前記インク成分室５に充填する樹脂，色材，添加剤から構成されるインク成分６が充填されている。前記インク成分室５の下側には、撹拌する機能を備えた撹拌蓋７が設置され、撹拌蓋７の内側には密閉させるためにＯリング８が装着されている。この撹拌蓋７はインク成分保存部に対して脱着可能である。前記インク成分室５を収納するインク成分保存部本体４が配置され、前記インク成分保存部本体４内部には、シール材９が介在され、前記インク成分保存部１と溶剤保存部２を接合してインクを生成するときの混合作業による液漏れを防止する構成になっている。溶剤保存部２には、メチルエチルケトンやアルコールなどの溶剤１０が充填されている。溶剤保存部２とインク成分保存部１は、互いに接触しない状態または、別の空間での保存が可能である。
【００２５】
図５は、本発明の実施例１に係るインク成分保存部に内蔵するインク成分の製造方法を示すフローチャート図である。
【００２６】
インクは構成成分である樹脂，色材，添加剤，溶剤を所望による混合比になるよう秤量（ステップ２００）して容器に投入する。その配合はインクの性能にもより異なるが、一例として樹脂２０重量％，色材１０重量％，添加剤０．１重量％，溶剤７０重量％である。
構成成分を投入して撹拌器などにより混合（ステップ２１０）させる。
混合物が完全に溶解したら、インクの物性測定（ステップ２２０）をし、インクの粘度，比抵抗，表面張力，比重などの物性値が規格値に入っている事を確認する。測定した物性値が所望する値を満足していない場合は、廃棄し作製し直すか、インク構成成分の樹脂，色材，添加剤，溶剤を加え調整を行う。
【００２７】
インク物性測定および粘度調整後、濾過（ステップ２３０）をし、不純物を取り除く。
濾過後、作製したインクを自然乾燥，加熱乾燥，減圧乾燥などにより乾燥（ステップ２４０）させて固体化させる。
これを、粉砕機を用いて粉砕（ステップ２５０）して、粉末または成型し固形化されたインク構成成分を充填（ステップ２６０）する。
【００２８】
図３と同様に、ステップ２２０にて、所望の物性値でないと判断された場合は、測定結果のずれが調整できる範囲かどうかを判断する。調整できる場合は調整し、できない場合は廃棄して作製し直す。
【００２９】
図６は、本発明の実施例１に係るインク成分保存部と溶剤保存部を混ぜ合わせインクを生成させる方法の説明図、図７は、本発明の実施例１に係るインク生成方法を示すフローチャート図である。
【００３０】
まず、用途に応じたインクを作成するために必要なインク成分保存部１と溶剤保存部２を準備する。その後、溶剤保存部２の上部に設置している溶剤キャップ１１を外し（ステップ３００）、この２つの保存部を接合（ステップ３１０）する。
【００３１】
インク成分保存部１の上部に設置しているインク成分キャップ３を右に回す（ステップ３２０）。この動作によりインク成分保存部１の内部に設置しているインク成分室５の下側の撹拌の機能を備えた撹拌蓋７が溶剤保存部２に充填されている溶剤１０に落下（ステップ３３０）し、そのタイミングでインク成分室５に充填しているインク成分６が溶剤９に落ちる（ステップ３４０）。
【００３２】
これらのインク成分６と溶剤１０を混ぜ合わせるために撹拌蓋７を用い、インクボトルをシェイク（ステップ３５０）することによりインクを生成する。シェイク後、インク成分保存部1に設置しているインク成分キャップ３を左に回して（ステップ３６０）閉める。このインク混合に必要な時間や回数は、その作成するインクの構成成分や周囲温度などの条件により異なるが、あらかじめシェイクする回数とそれに伴うインクが生成するまでの時間を決めておく。このインクを生成する作業は、ＩＪＰ使用者等が行う。また、インクを生成した時点でインクの使用期限の制約が発生するので注意する。
【００３３】
このように、ＩＪＰ運転に必要なタイミングでインク成分と溶剤とを混ぜて、周囲温度やインク温度等の周囲環境に合った種類のインクを作製することができる。これにより、従来のインクと比較して、より高品質なインクを簡便に提供することができるという効果を奏する。
【実施例２】
【００３４】
図８乃至１０を用いて、実施例２について説明する。実施例２では、使用地域に応じたインクの濃度を所望する配合比（重量％）により変更可能なインク容器について説明する。
【００３５】
図８は、本発明の実施形態２に係るインク温度と高濃度インクを用いたときのインク粘度の関係図、図９ は、インク成分の配合比を高濃度化して充填したインク成分保存部の外観説明図である。
図８において、図示４８は周囲温度または、インク温度を変化させたときの１１０％濃度のインクの変化を示し、図示４９は１２０％濃度のインクの変化を示す。これらの高濃度化したインクを用いた一例として、使用地域がインク温度または周囲温度が中温度範囲３６の中温最上点４１よりも高い高温度範囲３８の場合は、インク成分の配合比１００％重量を充填したインク成分保存部５０により生成したインクの温度特性は、印字良好下限粘度の範囲内には収まっているが下側ぎりぎりである。より好適なインク粒子を作成させるために、インク成分の配合比１１０％重量を充填させたインク成分保存部５１を生成したインクなら、温度特性が向上され問題なく印字できるようになる。また、高温度範囲３９の高温最上点４４よりも高い超高温度範囲４０から稼働上限温度４５の場合は、上記配合比によるインク成分保存部５０を生成したインクでは、温度特性が印字良好下限粘度を下回り印字可能なインク粒子の作成が困難である。この場合、インク成分の配合比１２０％重量を充填したインク成分保存部５２を用いて生成されたインクを使用すれば問題なく印字できるようになる。このように周囲温度または、インク温度が高く、インク粘度が低い地域でのＩＪＰを稼働させたときは、環境温度に応じた高濃度化したインクをＩＪＰ装置内のメインインク容器１１に投入することで、従来方式による溶剤を揮散させて印字特性に合う値に達するまでの印字を待機する時間を無くし、即座に安定した印字ができるインク粒子を提供することができる。
【００３６】
図１０は、本発明の実施例２に係るインク成分の配合比を変更可能なインク成分の製造方法を示すフローチャート図である。
前記図４と同様な作業工程ではあるが、異なるのはＳ４００におけるインクの構成成分の配合である。インクの構成成分の配合する一例として、インク粘度を＋１０％を製造するには、樹脂２０＋２重量％，色材１０＋１重量％，添加剤０．１＋０．０１重量％，溶剤７０重量％である。その製造方法の一連の流れとして、インク構成成分を秤量（ステップ４００）、混合（ステップ４１０）、インクの物性測定（ステップ４２０）、濾過（ステップ４３０）、乾燥（ステップ４４０）させて固体化、粉砕（ステップ４５０）、充填（ステップ４６０）、充填したインク濃度を明示（ステップ４７０）する。上記した以外であっても、インク構成成分の配合比を変えてインクを生成することで、使用地域によるインク温度または周囲温度に適したインクの濃度に変更可能なインク容器の供給が可能になる。
【００３７】
これにより、実施例１と同様の効果を奏することができる。
【実施例３】
【００３８】
図１１と図１２とを用いて、実施例３について説明する。実施例３では、インク構成成分の製造からインクを生成するまでを容易にする手段について説明する。
【００３９】
図１１は、本発明の実施例３に係る他の機材を用いてインクを生成させるための混合手段の説明図、図１２は、本発明の実施例３に係るインク成分保存部に内蔵するインク成分の簡易製造方法を示すフローチャート図である。
【００４０】
インク構成成分を製造する工程の一連の流れとして、秤量（ステップ５００）して、充填（ステップ５１０）する。この製造工程では、構成成分である樹脂，色材，添加剤，溶剤により混合しやすい材料に限定されるが、工程数が少なく作業時間が大きく短縮できる。
【００４１】
次に容易にインクを生成する方法を説明する。生成する作業工程は前記図５，６と同様にＳ３００~Ｓ３４０までの作業を行う。
【００４２】
次に小さい粒子のみ混ぜることを目的にした濾過フィルター５２がインク成分保存部に内蔵している場合は、インクを生成するインク成分と溶剤を撹拌して混合させるために、シェイク回数とそれに伴う時間によりインクを生成して、その後に生成したインクをＩＪＰに充填する（ステップ５３０）。
また、インク成分保存部に設置している撹拌蓋に回転子の機能を付加した蓋５２とスターラーを用いて撹拌させて混合（ステップ５４０）する手段と、加温ヒータでインクを温めながら撹拌器５３により混合（ステップ５５０）する手段がある。
前記説明した手段を用いることで撹拌してインクを生成するまで作業時間が短縮され、安価な構成でインクを生成することができる。
【００４３】
以上説明した通り、インクを構成する成分である樹脂，色材，添加剤を充填したインク成分保存部とメチルエチルケトンやアルコールなどの溶剤が充填されている溶剤保存部とをわけて、互いに接触しない状態で保存することにより、インク成分保存部に内蔵されているインク成分は、溶剤を含まないため危険物とならない。また危険物に該当しないので法規上の規制がなく、保管上の制約もないために保存が容易になる。さらに、インク成分保存部と溶剤保存部をインクとして混合するのに撹拌機能を設けた蓋を用いることで混合しやすくなるなどの特徴がある。上記インク成分保存部と溶剤保存部をわけて保管することにで、溶剤の揮散による物性変動を低減することができる。
【００４４】
本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。例えば、インクを保存する容器などは、ボトル形式に限らずカートリッジ形式なども含まれる。また、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。
【符号の説明】
【００４５】
1…インク成分保存部（混合比１００重量％）、２…溶剤保存部、３…インク成分キャップ、４…インク成分保存部本体、５…インク成分室、６…インク成分、７…撹拌蓋、８…Ｏリング、９…シール材、１０…溶剤、１１…溶剤キャップ、１２…メインインク容器、１３ａ，ｂ…インク、１４…インク供給弁、１５…インク供給ポンプ、１６…インクフィルター、１７…インク調圧弁、１８…ヒータユニット、１９…ノズル本体、２０…インク供給管、２１…インク粒子、２２…帯電電極、２３…偏向電極、２４…ガター、２５…インク回収ポンプ、２６…インク回収管、２７…インク循環ポンプ、２８…インク循環弁、２９…インク循環管、３０…サブインク容器、３１…インク補給弁、３２…インク補給管、３３…補力液容器、３４…補力ポンプ、３５…補力液補給弁、３６…補力供給管、３７…中温度範囲、３８…低温度範囲、３９…高温度範囲、４０…超高温度範囲、４１…中温最下点、４２…稼働下限温度、４３…中温最上点、４４…高温最上点、４５…稼働上限温度、４６…１００％濃度曲線、４７…１０％揮散濃度曲線、４８…１１０％濃度曲線、４９…１２０％濃度曲線、５０…インク成分保存部（混合比１１０重量％）、５１…インク成分保存部（混合比１２０重量％）、５２…濾過フィルター、５３…撹拌棒、５４…ヒータ、５５…回転子機能付き蓋、５６…撹拌器
【図１】
0006626739.tif 000002
【図２】
0006626739.tif 000003
【図３】
0006626739.tif 000004
【図４】
0006626739.tif 000005
【図５】
0006626739.tif 000006
【図６】
0006626739.tif 000007
【図７】
0006626739.tif 000008
【図８】
0006626739.tif 000009
【図９】
0006626739.tif 000010
【図１０】
0006626739.tif 000011
【図１１】
0006626739.tif 000012
【図１２】
0006626739.tif 000013