JP2023158065A - 撹拌装置、カートリッジ及び撹拌システム - Google Patents

Abstract

【課題】液剤を撹拌して再分散化することのできる撹拌装置及び撹拌方法を提供する。【解決手段】撹拌装置１００が、水平面に対して所定の傾きを持つ載置面２１ａ上に液剤であるインク５０を収容するカートリッジ５を保持する保持部２と、保持部２を回転動作させる回転機構３と、を備え、静置されることで溶媒５０ａ中に溶質５０ｂが沈降するインク５０を撹拌するように保持部２を回転機構３により回転させる。【選択図】図１

Description

本発明は、撹拌装置及び撹拌方法に関するものである。

印刷に用いられるインク等の液剤は、溶媒に各種の溶質が溶け込んだ混合物である。このような液剤においては、溶質が溶媒全体に均一又はこれに近い状態で溶け込んだ状態が本来予定された使用時の状態となる。
しかし、溶質の比重が溶媒の比重よりも大きい場合、液剤を静置させておくと次第に溶媒と溶質とが分離して容器の底部に溶質が沈降する。その結果、液剤を吐出させるノズルが目詰まりして吐出不良を起こしたり、溶質の混合割合の多い状態で吐出されて色が濃くなる等、インク濃度のばらつきを生じたりする。

例えばネイルプリントにおいて、デザインを印刷する前の下地として塗布される白色等の下地用インクは、白色成分として酸化チタン等の比重の大きな溶質を含んでおり、沈降しやすい。下地印刷はネイルプリントに限定されず、デザインを印刷する一般的な印刷プロセスである。
溶質の沈降が進んだインクを用いて印刷を行うと、色むらや、横すじのある印刷結果となったり、ノズルが目詰まりして正常にインクを吐出できなくなる不具合等を生じて、印刷の品質を低下させてしまうおそれがある。

この点、特許文献１には、非記録動作時におけるキャリッジの往復移動により、キャリッジに搭載されたカートリッジ等内のインク（液剤）を撹拌する構成が記載されている。

特開２００７－３３１３０７号公報

しかしながら、特許文献１に記載の構成では、液剤の収容されたカートリッジを単に水平方向に往復動作させるだけであり、十分な撹拌効果が期待できない。
特に前の印刷からある程度時間が経過しているインクのように、液剤の分離・沈降が進んでいる場合には、カートリッジを単に水平方向に往復動作させるだけでは酸化チタン等の溶質が十分に再分散化されないといった課題があった。

本発明は以上のような事情に鑑みてなされたものであり、液剤を撹拌して再分散化させることのできる撹拌装置及び撹拌方法を提供することを目的とするものである。

前記課題を解決するために、本発明の撹拌装置の一態様は、
水平面に対して所定の傾きを持つ載置面上に液剤を収容するカートリッジを保持する保持部と、
前記保持部を回転動作させる回転機構と、
を備え、
静置されることで溶媒中に溶質が沈降する前記液剤を撹拌するように前記保持部を前記回転機構により回転させることを特徴としている。

本発明によれば、液剤を撹拌して再分散化させることができるとの効果を奏する。

本実施形態に係る撹拌装置の外観構成を示す要部斜視図である。 図１の撹拌装置の保持部及び回転機構の要部構成を示す側面図である。 図２に示すIII-III線に沿う要部断面図である。 本実施形態における撹拌装置にセットされるカートリッジの一変形例の斜視図である。 （ａ）は、本実施形態における撹拌装置にセットされるカートリッジの一変形例の斜視図であり、（ｂ）は、（ａ）に示すカートリッジの要部断面図である。 カートリッジがセットされた載置台の上面図である。 （ａ）は、カートリッジがセットされた載置台の側面図であり、（ｂ）は、（ａ）に示す載置台が１８０度回転した状態を示す側面図である。 （ａ）は、載置面の傾斜角度が３０度の載置台の側面図であり、（ｂ）は、（ａ）に示す載置台が１８０度回転した状態を示す側面図であり、（ｃ）は、載置面の傾斜角度が３０度である場合の振とう角度を説明する概念的な説明図である。 （ａ）は、載置面４５度の載置台の側面図であり、（ｂ）は、（ａ）に示す載置台が１８０度回転した状態を示す側面図であり、（ｃ）は、載置面の傾斜角度が４５度である場合の振とう角度を説明する概念的な説明図である。 （ａ）は、載置面の傾斜角度が６０度の載置台の側面図であり、（ｂ）は、（ａ）に示す載置台が１８０度回転した状態を示す側面図であり、（ｃ）は、載置面の傾斜角度が６０度である場合の振とう角度を説明する概念的な説明図である。 （ａ）は、載置面の傾斜角度が９０度の載置台の側面図であり、（ｂ）は、（ａ）に示す載置台が１８０度回転した状態を示す側面図である。 載置面の傾斜角度と振とう角度との関係を示す図である。 撹拌効果を確認する実験の方法を説明する図である。 静置時間と白色度の変化との関係を説明するグラフである。 静置時間を変えた場合の撹拌時間と白色度の変化との関係を説明するグラフである。 回転速度と必要撹拌時間との関係を説明するグラフである。 回転速度を変えた場合の撹拌時間と白色度の変化との関係を説明するグラフである。 本実施形態における撹拌装置の動作の様子を示す要部側断面図である。 カートリッジが保持された保持部の要部断面図であり、撹拌前の状態を模式的に示した図である。 カートリッジが保持された保持部の要部断面図であり、撹拌後の状態を模式的に示した図である。

図１から図２０を参照しつつ、本発明に係る撹拌装置及び撹拌方法の一実施形態について説明する。
なお、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲を以下の実施形態及び図示例に限定するものではない。

図１は、本実施形態における撹拌装置の要部外観構成を示す斜視図である。また図２は、図１の撹拌装置の保持部及び回転機構の要部構成を示す側面図であり、図３は、図２に示すIII-III線に沿う要部断面図である。

図１に示すように、撹拌装置１００は、本体部１、保持部２、回転機構３等を備えている。
本体部１は、例えばテーブル等の平面（本実施形態では水平面Ｈｐ。図１８参照）上に設置される、箱状の基台である。なお、本体部１の形状は図示例に限定されない。
本体部１の内部には、回転機構３を構成するモータ３１やモータ３１の動作制御を行うモータ制御部３３（駆動制御回路等、図２参照）、モータ３１等に電源を供給する図示しない電源部等が収容されている。なお電源部は、例えば電源回路等である。電源部は本体部１内部に収容された電池等から電源供給を受けるものであってもよいし、各種Ｉ／Ｆを介して外部から電源供給を受けるものでもよい。

本体部１の外側面には、操作部１１が設けられている（本実施形態では、本体部１の上面。図１参照）。操作部１１の構成は特に限定されず、操作ボタン等を備えるものであってもよいし、タッチ操作可能な操作パネル等であってもよい。
本実施形態では、ユーザが操作部１１を操作することで撹拌装置１００の動作状態のＯＮ／ＯＦＦを切り替えたり、各種設定等を行うことが可能となっている。

また、本実施形態において操作部１１は、後述の回転機構３による保持部２の回転速度及び撹拌時間の少なくともいずれか一方を設定可能な設定手段として機能する。ここで回転速度とは、保持部２を回転動作させるモータ３１の回転速度であり、例えば１分間で回転する回転数（rpm）で示すことのできる値である。また、本実施形態において撹拌時間
とは、保持部２が回転動作する時間（すなわちモータ３１の回転動作時間）である。

なお、撹拌装置１００の各種設定・操作は、例えばスマートフォン等の各種端末装置、その他の図示しない外部装置からの通信を受け付けることで行われてもよい。この場合には、例えば本体部１内等に外部機器との間で信号の送受信が可能な通信部が設けられる。
その他、本体部１の上面や側面には、動作状況等をモニタすることのできる表示部やインジケータ等が設けられていてもよい。

保持部２は、液剤としてのインク５０を収容するカートリッジ５を保持するものであり、載置台２１と脚部２４とを有している。
本実施形態において載置台２１は円板状に形成されており、表面（上側の面）がカートリッジ５を載置する載置面２１ａとなっている。載置台２１は、後述する回転機構３により、円板の中心を回転中心Ｒｃ（図１８等参照）として、面方向に回転するようになっている。なお載置台２１の形状は円板状に限定されず、四角形等、多角形状であってもよい。この場合も載置台２１の中心（重心）を回転中心Ｒｃとして面方向に回転する。
載置台２１は、その載置面２１ａが水平面Ｈｐ（図１８等参照）に対して所定の傾きを持つように設置されている。本実施形態において、載置面２１ａが水平面Ｈｐに対してなす角度（図１８等に示す「傾斜角度θ１」）は、４５度となっている。

載置面２１ａ上には保持腕部２３を有するカートリッジ係止部２２が設けられている。
係止腕部２３をカートリッジ５の側面等に係止させることで、載置台２１が回転した際にカートリッジ５が載置面２１ａ上でガタついたり、載置台２１から落ちたりしないようになっている。
本実施形態では図２に示すように、係止腕部２３の先端部が爪部２３１となっており、カートリッジ５の側面等に爪部２３１を引っ掛けてカートリッジ５を係止するようになっている。この場合、カートリッジ５の側面であって爪部２３１に対応する位置には、爪部２３１を係止させる凹部５３が形成される。
なお係止腕部２３の形状等は特に限定されない。例えば係止腕部２３は、カートリッジ５と接する面に滑り止めとなる構造を有することでカートリッジ５を係止するものでもよい。この場合には、カートリッジ５の側面に特に凹部５３等の形状を設けなくてもよい。
さらにカートリッジ係止部２２は、係止腕部２３を有するものに限定されない。例えばカートリッジ係止部２２自体が枠状又は凹部状等に形成され、カートリッジ５を嵌め込むことでカートリッジ５が係止されるようになっていてもよい。

脚部２４は、円筒状に形成されており、載置台２１の裏面側（載置面２１ａが設けられている面とは逆側）に設けられている。脚部２４は、載置台２１と一体的に構成されていてもよし、別体で形成され載置台２１の裏面側に固定されるものであってもよい。
脚部２４における円筒の中心軸周りには凹部２４１が形成されている。
凹部２４１内には、回転機構３のモータ３１と接続される軸部３２が挿入されている。軸部３２は、凹部２４１内に圧入固定、又は図示しない手段によって係止されており、モータ３１によって軸部３２が回転すると、脚部２４を有する保持部２全体が回転動作する。

回転機構３は、保持部２を回転動作させるものである。
図２及び図３に示すように、回転機構３はモータ３１及びモータ３１と接続される軸部３２を有している。モータ３１は電源部からの電源供給を受けるとともに、モータ制御部３３（駆動制御回路等）によってその動作を制御されるようになっている。
前述のように軸部３２は、保持部２の脚部２４に取り付けられており、その回転軸は保持部２（保持部２の載置台２１）の回転中心Ｒｃ（図１８等参照）と一致するように構成される。これにより、モータ３１が回転することで、保持部２（保持部２の載置台２１）が、その回転中心Ｒｃを中心として回転動作する。

本実施形態のモータ３１は、出力等を調整可能となっており、設定手段である前述の操作部１１で受け付けられた設定内容にしたがって動作する。すなわち、本実施形態では回転機構３による保持部２（保持部２の載置台２１）の回転速度や撹拌時間等の撹拌条件は、操作部１１からの入力によって任意に設定が可能となっている。モータ３１は、設定された任意の回転速度で、設定された任意の時間、保持部２（保持部２の載置台２１）を回転動作させるように、モータ制御部３３により制御される。
なお、回転方向は時計回りでも反時計回りでもよく、例えば時計回りの回転と反時計回りの回転とがランダムに切り替えられるようになっていてもよい。

本実施形態の撹拌装置１００にセットされて撹拌が行われるカートリッジ５としては、液剤としてのインク５０を貯留する貯留部５１と、印刷時に貯留部５１に貯留されたインク５０を吐出させるインク吐出部５２とを備えるカートリッジ一体型の印刷ヘッドが想定される。
なお、カートリッジ５は、貯留部５１とインク吐出部５２とが一体となった構成のものに限定されない。例えば、カートリッジはインクを吐出させるヘッド部分とは別に構成さられ、印刷の際には貯留部を有するカートリッジを、供給管等を介してヘッド部分と接続する構成のものであってもよい。この場合にはインクを貯留するカートリッジの部分のみを撹拌装置１００にセットして撹拌を行う。

本実施形態における液剤であるインク５０は、水等を溶媒５０ａ（図１８等参照）とし、酸化チタン等を溶質５０ｂ（図１８等参照）として含む、白色若しくはこれに近い色（例えば白に近いピンクやブルー等）の下地用インクである。
例えば指の爪に印刷を行う場合には、カラーインク等を用いてデザイン（ネイルデザイン）を印刷する前に下地用インクを爪に塗布する。これにより、カラーインクの発色向上等を図ることができ、美しい仕上がりの印刷（ネイルプリント）を行うことができる。
なお、カートリッジ５は、下地用インク等のインク５０を液剤として収容するものに限定されない。溶媒５０ａよりも比重の大きな溶質５０ｂを含み、静置されることで溶質５０ｂが沈降するような液剤を収容するカートリッジであれば広く含まれる。

また、カートリッジ５の形状は、図示例に限定されない。
例えば図１では全体が直方体形状のカートリッジ５を例示したが、図４に示すような全体が円筒形状のカートリッジ５（５ａ）であってもよい。
また、図５（ａ）、図５（ｂ）に示すように、ほぼ直方体形状の貯留部５１の下部にインク吐出部５２が突出して形成されているようなカートリッジ５（５ｂ）であってもよい。

次に、図６から図２０を参照しつつ、本実施形態の撹拌方法について説明する。
本実施形態の撹拌装置１００を用いて撹拌処理を行う場合には、水平面Ｈｐに対して所定の傾きを持つように配置された保持部２の載置面２１ａ上に、インク５０の撹拌を行いたいカートリッジ５を配置し、係止腕部２３等によって係止することでガタつかないように保持させる。
本実施形態において「所定の傾き」は、例えば前述のように４５度又はこれに近い値である。載置面２１ａが水平面Ｈｐに対してなす角度（「所定の傾き」）である傾斜角度θ１は、０度＜θ＜９０度の範囲であれば撹拌効果が期待できる。特に傾斜角度θ１を４５度又はこれに近い値とすることで高い撹拌効果を期待できるため、好ましい。

ここで、傾斜角度θ１を４５度程度とした場合に高い撹拌効果を期待できることについて、図６から図１２を参照しつつ説明する。
図６は、カートリッジがセットされた載置台の上面図である。
なお、図６から図１１（ａ）及び図１１（ｂ）では、カートリッジ５を載置台２１のほぼ中央部に配置した場合を図示しているが、カートリッジ５の配置位置はこれに限定されない。例えばカートリッジ５を載置台２１の載置面２１ａ上のいずれかの端部（円板の端縁付近）に配置してもよい。この場合には、係止腕部２３を有するカートリッジ係止部２２も、カートリッジ５が配置される位置に対応して設けられる。

図７（ａ）は、カートリッジがセットされた載置台の側面図であり、図７（ｂ）は、図７（ａ）に示す載置台が１８０度回転した状態を示す側面図である。
なお、載置台２１が１８０度回転した際のカートリッジ５の向きが認識しやすいように、図７（ａ）、図７（ｂ）～図１１（ａ）、図１１（ｂ）では、図５（ａ）及び図５（ｂ）に示すような、長手方向の前後で形状が異なるカートリッジ５（５ｂ）を載置台２１にセットした場合を図示して説明する。なお、載置台２１にセットするカートリッジ５の形状は図示例に限定されるものではない。図１等に示す形状のカートリッジ５でもよいし、図４に示す形状のカートリッジ５（５ａ）等でも同様である。

図７（ａ）及び図７（ｂ）は、載置面２１ａが水平面Ｈｐに対してなす角度（傾斜角度θ１）が０度である場合を図示している。
この場合には、載置面２１ａは水平に回転動作するのみであり、載置面２１ａ、ひいては載置面２１ａ上に載置されているカートリッジ５が揺さ振られる角度（揺動する角度、これを「振とう角度θ２」とする）も、０度となる（図７（ｂ）参照）。

これに対して、図８（ａ）～図８（ｃ）は、載置面２１ａが水平面Ｈｐに対してなす角度（傾斜角度θ１）が３０度である場合を図示している。
この場合には、図８（ａ）及び図８（ｂ）に示すように、載置面２１ａが回転動作すると、この回転に伴い、載置面２１ａひいては載置面２１ａ上に載置されているカートリッジ５が、シーソー運動のように揺動する。そして傾斜角度θ１が３０度である場合には、揺動する角度、すなわち振とう角度θ２は、図８（ｃ）に示すように６０度となる。

また、図９（ａ）～図９（ｃ）は、載置面２１ａが水平面Ｈｐに対してなす角度（傾斜角度θ１）が４５度である場合を図示している。
この場合も、図９（ａ）及び図９（ｂ）に示すように、載置面２１ａが回転動作すると、この回転に伴い、載置面２１ａひいては載置面２１ａ上に載置されているカートリッジ５が、シーソー運動のように揺動する。そして傾斜角度θ１が４５度である場合には、振とう角度θ２は、図９（ｃ）に示すように９０度となる。

また、図１０（ａ）～図１０（ｃ）は、載置面２１ａが水平面Ｈｐに対してなす角度（傾斜角度θ１）が６０度である場合を図示している。
この場合も、図１０（ａ）及び図１０（ｂ）に示すように、載置面２１ａが回転動作すると、この回転に伴い、載置面２１ａひいては載置面２１ａ上に載置されているカートリッジ５が、シーソー運動のように揺動する。そして傾斜角度θ１が６０度である場合には、振とう角度θ２は、図１０（ｃ）に示すように６０度となる。

これに対して、図１１（ａ）及び図１１（ｂ）は、載置面２１ａが水平面Ｈｐに対してなす角度（傾斜角度θ１）が９０度である場合を図示している。
この場合には、載置面２１ａは水平面Ｈｐに対して直交する垂直面において回転動作するのみであり、傾斜角度θ１が０度である場合（図７（ｂ）参照）と同様に、振とう角度θ２は０度となる（図１１（ｂ）参照）。

図１２は、載置面２１ａの傾斜角度θ１と振とう角度θ２との関係を示すグラフである。
図１２に示すように、載置面２１ａの傾斜角度θ１が４５度である場合に、振とう角度θ２が最大の９０度となる。
このため、回転と揺動によってカートリッジ５内部の液剤（本実施形態ではインク５０）が十分に撹拌されることが期待でき、溶質５０ｂ（本実施形態では酸化チタン等）が溶媒５０ａ（本実施形態では水等）から分離・沈降した状態となっている場合であっても、適切に再分散化を図ることができる。

次に、保持部２の載置面２１ａ上に、カートリッジ５をセットすると、操作部１１等から撹拌条件を入力、設定する。本実施形態において撹拌条件は、例えば撹拌における載置面２１ａの回転速度（本実施形態では載置面２１ａを回転させるモータ３１の回転速度）、撹拌時間等である。なお、撹拌条件はここに例示したものに限定されず、例えば回転の方向等についても設定できてもよい。

ここで、撹拌条件の設定について、図１３～図１７を参照しつつ説明する。
撹拌条件は、液剤（本実施形態ではインク５０）の沈降具合等に応じて適宜設定されることが好ましい。
本実施形態では、回転機構３による保持部２（保持部２の載置面２１ａ）の回転速度及び撹拌時間の少なくともいずれか一方は、液剤であるインク５０の静置時間に応じて定められる。
この点、出願人は、カートリッジ５の静置時間や、撹拌条件（ここでは回転速度、撹拌時間）を変えた場合の撹拌効果を確認する実験を行った。
図１３は、この撹拌効果を確認する実験の方法を説明する図である。

図１３では、カートリッジ５を手で振るハンドシェイクによって、液剤であるインク５０が完全に分散化された、安定した分散状態（すなわち本来の適切な濃度で印刷を行うことのできる状態）となった時点を「始点Ｐ１」とし、所定の静置時間を経過した時点を撹拌処理を開始する「撹拌開始時点Ｐ２」とし、液剤であるインク５０が再び分散化されて安定した分散状態となった時点を「再分散時点Ｐ３」としている。
また、「始点Ｐ１」と「撹拌開始時点Ｐ２」でカートリッジ５を印刷装置にセットして印刷を行い、さらに「撹拌開始時点Ｐ２」以降は３０秒経過ごとにカートリッジ５を印刷装置にセットして印刷を行った。図１３では、印刷を行った時点を破線の丸印で示している。そして、図示しない白色度測定器を用いて各時点の印刷結果の白色度を測定した。
また、図１３に示すように、「撹拌開始時点Ｐ２」から「再分散時点Ｐ３」までを液剤の再分散化に必要な「必要撹拌時間」とし、「撹拌開始時点Ｐ２」からの撹拌時間を「累積撹拌時間」としている。
なお、以降の説明における「白色度」「始点Ｐ１」「撹拌開始時点Ｐ２」「再分散時点Ｐ３」「静置時間」「必要撹拌時間」「累積撹拌時間」といった用語は、図１３について説明したものと同様の意味で用いている。

図１４は、静置時間と白色度の変化との関係を説明するグラフである。
図１４に示すように、「静置時間」が長くなるほど、「白色度」は高くなっていく。すなわち、カートリッジ５を静置させておくと、内部の液剤であるインク５０の分離、溶質５０ｂの沈降が進行する。このため、このようなカートリッジ５で印刷を行うと、液剤であるインク５０が白色等の下地用インクの場合、白色成分である溶質５０ｂ（酸化チタン等）がカートリッジ５の底部に溜まっているために、本来あるべき濃度よりも白色成分の多いインク５０が吐出され、白色が濃くなる（白色度が高くなる）。
実験では、インク５０が安定した分散状態にある「始点Ｐ１」を０時間（以下、時間を「ｈ」とする。）とした場合、図１４に示すように、１０ｈを過ぎるあたりから３０ｈを経過するあたりまでは急速に溶質５０ｂの沈降が進行し、３０ｈを経過してからは比較的緩やかに沈降が進んで、印刷したときの白色度が、時間の経過とともに次第に高くなることが確認された。

図１５は、静置時間を変えた場合の撹拌時間と白色度の変化との関係を説明するグラフである。なお、図１５に示す実験では、載置面２１ａの回転速度（モータ３１の回転速度）を１０ｒｐｍに固定して測定を行っている。
図１５に示すように、「静置時間」が短い場合（例えば図１５において１６ｈ）には、溶質５０ｂの沈降も比較的少なく、「白色度」もあまり高くない。
この場合には、図中一点鎖線の縦線で示すように、例えば５分程度の撹拌で液剤であるインク５０が再分散化される。したがって、印刷を行った場合の「白色度」が「安定した分散状態における白色度」に戻るまでの「必要撹拌時間」は、５分となる。

また、「静置時間」が３０ｈの場合には、溶質５０ｂの沈降もその分進行し、「白色度」も高くなる。
この場合には、図中点線の縦線で示すように、例えば８分程度の撹拌を行うことで液剤であるインク５０が再分散化される。したがって、印刷を行った場合の「白色度」が「安定した分散状態における白色度」に戻るまでの「必要撹拌時間」は、８分となる。

また、「静置時間」が６６ｈの場合には、溶質５０ｂの沈降もさらに進行し、「白色度」もかなり高くなる。
この場合には、図中実線の縦線で示すように、例えば１２分程度の撹拌を行うことで液剤であるインク５０が再分散化される。したがって、印刷を行った場合の「白色度」が「安定した分散状態における白色度」に戻るまでの「必要撹拌時間」は、１２分となる。

図１６は、回転速度と必要撹拌時間との関係を説明するグラフである。
図１６に示すように、実験では、「回転速度」が速くなるほど、撹拌が促進されて、印刷を行った場合の「白色度」が「安定した分散状態における白色度」に戻るまでの「必要撹拌時間」は短くなることが確認された。
なお、上記のように「回転速度」を上げるほど撹拌が促進されるが、他方で「回転速度」が速くなり過ぎると、カートリッジ５の構造にダメージを与えるリスクが上昇する。ま
た、激しく撹拌され過ぎることでカートリッジ５内部のインク５０に気泡が発生する等、溶質５０ｂの分離・沈降とは別の要因による吐出不良、印字不良を生じるおそれもある。このため、「回転速度」には一定の上限値を設けることが好ましい。なお、上限値をどの程度に設定するかは、液剤であるインク５０の種類やカートリッジ５の構成等に応じて適宜定められる。

図１７は、回転速度を変えた場合の撹拌時間と白色度の変化との関係を説明するグラフである。なお、図１７に示す実験では、「静置時間」を１６ｈに固定して測定を行っている。
図１７に示すように、「回転速度」が速い場合（例えば図１７において１００ｒｐｍ）には、撹拌効果も大きく、短時間で溶質５０ｂの沈降が解消される。
この場合には、図中一点鎖線の縦線で示すように、例えば１分程度の撹拌で液剤であるインク５０が再分散化される。したがって、印刷を行った場合の「白色度」が「安定した分散状態における白色度」に戻るまでの「必要撹拌時間」は、１分となる。

また、「回転速度」がそれほど速くない場合（例えば図１７において５０ｒｐｍ）には、溶質５０ｂの沈降が解消される時間もその分長くなる。
この場合には、図中点線の縦線で示すように、例えば２．５分程度の撹拌で液剤であるインク５０が再分散化される。したがって、印刷を行った場合の「白色度」が「安定した分散状態における白色度」に戻るまでの「必要撹拌時間」は、２．５分となる。

また、「回転速度」が遅い場合（例えば図１７において１０ｒｐｍ）には、撹拌効果も小さく、溶質５０ｂの沈降が解消される時間もさらに長くなる。
この場合には、図中実線の縦線で示すように、例えば５分程度の撹拌で液剤であるインク５０が再分散化される。したがって、印刷を行った場合の「白色度」が「安定した分散状態における白色度」に戻るまでの「必要撹拌時間」は、５分となる。

上述のように、液剤であるインク５０を適切に再分散化させるために必要な撹拌条件（ここでは回転速度、撹拌時間）は、カートリッジ５の静置時間と、各種撹拌条件（回転速度、撹拌時間）との相互の関係で変動する。
このため、カートリッジ５の静置時間が分かる場合、当該静置時間によってカートリッジ５内に生じている分離・沈降状態を解消するための撹拌条件が、回転速度、撹拌時間といった各種条件の組み合わせにより適宜設定される。

例えば撹拌速度（回転速度）は、カートリッジ５の静置時間と次に当該カートリッジ５を用いて印刷を行いたいタイミングとに応じて決定される。
すなわち例えば、カートリッジ５の静置時間が１６時間である場合、すぐに次の印刷に使いたい場合等であれば、例えば回転速度を１００ｒｐｍ等、早い速度に設定し、短時間（例えば１分）で再分離化されるように設定する。
これに対して、長期間カートリッジ５を静置し、カートリッジ５内のインク５０が完全に分離・沈降してしまっているが、印刷する予定が翌日であるような場合には、例えば回転速度を１０ｒｐｍ以下等の遅い速度に設定して、長時間（例えば１晩）かけて翌日印刷したいタイミングで再分離化されるように設定する。

なお、撹拌条件の設定は、回転速度や撹拌時間等を具体的な数値を入れて設定するものでなくてもよい。
例えば、カートリッジ５の静置時間（すなわち、前回の印刷からの経過時間）との関係において適切な撹拌条件を設定する、とした場合には、カートリッジ５の静置時間等を操作部１１等から入力したり、複数の候補の中から最も近いものを選択したりすると、液剤（本実施形態ではインク５０）の再分散化に必要な撹拌条件（回転速度や撹拌時間等）を撹拌措置１００側（例えばモータ制御部３３等）で自動的に設定するように構成されていてもよい。
このようにすることで、ユーザが再分散化に必要な回転速度や撹拌時間等を具体的に把握できない場合でも、適切な撹拌条件を設定することができる。
さらに、例えばカートリッジ５の静置時間を、撹拌装置１００が印刷装置等の外部装置と通信することで自動的に取得できる構成とし、取得した静置時間に応じて、適切な撹拌条件をモータ制御部３３等が自動的に設定する構成としてもよい。
この場合には、モータ制御部３３等が設定手段となる。このような構成ではユーザが何ら入力しなくても適切な撹拌条件が設定され、再分散化に必要な撹拌処理が行われる。

このように、再分散化に必要な撹拌条件（回転速度や撹拌時間等）を撹拌措置１００側（例えばモータ制御部３３等）で自動的に設定する場合には、例えば装置内の記憶手段等に、上記のような実験結果に応じた撹拌条件のパラメータやテーブルを記憶させておき、モータ制御部３３等は、これらを参照することで適切な撹拌条件を設定する。
なお、この場合に、「急いで再分散化したい」、「ゆっくり静かに再分散化を行いたい」等をユーザが選択できるモード選択手段が操作部１１に設けられていてもよい。この場合、モータ制御部３３等は、選択されたモードに合うように撹拌条件を設定する。
また、ユーザにより印刷する予定の日時や時間が設定されると、印刷時に最適な状態となるように、静置時間と撹拌条件のテーブルから適切な撹拌条件を設定する。
このようにモード選択ができるように構成した場合には、よりユーザのニーズに即した撹拌処理を行うことができる。

撹拌条件が設定されると、当該撹拌条件に応じた撹拌処理が行われ、カートリッジ５内に収容された液剤であるインク５０が再分散化される。

図１８は、本実施形態における撹拌装置の動作の様子を示す要部側断面図であり、図１９は、カートリッジが保持された保持部の要部断面図であり、撹拌前の状態を模式的に示した図である。図１８及び図１９において液剤であるインク５０の全体の高さ（水位）をＨ１とし、そのうち溶媒５０ａから分離した溶質５０ｂが沈降している部分の高さ（水位）を図１９においてＨ２としている。
撹拌条件に応じた撹拌が行われることにより、図１８及び図１９に示すようなインク５０の分離・沈降状態が解消され、溶媒５０ａと溶質５０ｂとが混ざり合って、図２０に示すように、液剤であるインク５０全体がほぼ均一となった再分散化状態となる。

撹拌処理後のカートリッジ５を印刷装置等にセットして印刷を行うことで、適切なインク濃度で印刷を行うことができる。またインク５０がノズル等に目詰まりすることによる吐出不良等も生じにくく、高品質の印刷を実現することができる。

以上のように、本実施形態の撹拌装置１００は、水平面Ｈｐに対して所定の傾きを持つ載置面２１ａ上に液剤であるインク５０を収容するカートリッジ５を保持する保持部２と、保持部２を回転動作させる回転機構３と、を備え、静置されることで溶媒５０ａ中に溶質５０ｂが沈降する前記液剤を撹拌するように保持部２を回転機構３により回転させる。
インク５０（液剤）に含まれる溶質５０ｂが、酸化チタン等を含む、溶媒５０ａである水等よりも比重が大きいものである場合、インク５０を静置させておくと次第に溶媒５０ａと溶質５０ｂとが分離し、溶媒５０ａ中に溶質５０ｂが沈降してしまう。沈降が進んだ状態のインク５０を用いて印刷を行うと、インク５０を吐出させるノズルが目詰まりして吐出不良を起こしたり、インク５０が本来よりも溶質５０ｂの混合割合の多い状態で吐出されて色が濃くなる等、インク濃度のばらつきによる色むらや、横すじ等を生じて印刷の品質を低下させてしまうおそれがある。
この点、本実施形態では傾斜した載置面２１ａ上でカートリッジ５を回転させることで、回転と揺動によって効果的にカートリッジ５内部のインク５０（液剤）を撹拌することができる。
これにより、例えば液剤が、溶質５０ｂとして酸化チタン等を含み、デザイン（ネイルデザイン）の印刷前に塗布されるインク５０（下地用インク）であるような場合でも、適切にインク５０（液剤）を再分散化させ、高品質の印刷が可能な状態とすることができる。
また、インク５０（液剤）を再分散化させるためにユーザが手でカートリッジを振って撹拌する場合には、ユーザの身体的な負担となる。さらには、どの程度の撹拌が必要かをユーザが正しく把握することは難しく、身体的な能力（腕を振る速さや力の強さ等）には個人差があるために、撹拌にばらつきを生じ、撹拌不足になったり、撹拌過多になったりして、再分散化のレベルが安定しないという問題もある。
この点本実施形態のように、撹拌装置１００を用いて自動的にインク５０（液剤）を撹拌することで、安定的かつ適切に再分散化を図ることができる。

また、本実施形態では、回転機構３による保持部２の回転速度及び撹拌時間の少なくともいずれか一方を設定可能な設定手段として機能する操作部１１を備えている。
モータ３１の回転速度を上げて保持部２を早く回転させるほど撹拌効果が向上し、また撹拌時間を長くするほど確実に撹拌効果が得られることが分かっている。
この点、本実施形態のように回転速度や撹拌時間といった撹拌条件をユーザが設定することのできる操作部１１を設けることで、迅速にインク５０（液剤）の再分散化を図り、印刷可能な状態に復帰させたい場合、時間がかかってもいいから確実に再分散化を行いたい場合、といったユーザのニーズに応じた撹拌処理を行うことができる。

また、本実施形態では、カートリッジ５内における溶質５０ｂの沈降具合に応じて、回転機構３による保持部２の回転速度及び撹拌時間の少なくともいずれか一方を設定することができる。
具体的には、カートリッジ５の静置時間が長くなるほど、内部に収容されているインク５０（液剤）の分離・沈降が進行する。そしてインク５０（液剤）の分離・沈降が進行するほど、再分散化させるための回転速度を速くしたり、撹拌時間を長くする必要がある。
この点本実施形態のように、溶質５０ｂの沈降具合、カートリッジ５の静置時間を考慮することで、適切な撹拌条件を設定することができ、効果的に分離・沈降を解消させて、インク５０（液剤）の再分散化を図ることができる。

なお、以上本発明の実施形態について説明したが、本発明は、かかる実施形態に限定されず、その要旨を逸脱しない範囲で、種々変形が可能であることは言うまでもない。

例えば、本実施形態では、回転機構３による保持部２の回転速度や撹拌時間等の撹拌条件をカートリッジ５の静置時間を考慮して設定しているが、撹拌条件を設定する要素は静置時間に限定されない。
例えばカートリッジ５内のインク５０（液剤）の残量等を考慮して撹拌条件を設定してもいい。
すなわち、インク５０（液剤）の残量が少ない場合には、例えば回転速度を遅くしたり、撹拌時間を短く設定する等の対応を行ってもよい。

また、例えばカートリッジ５内のインク５０（液剤）が激しい撹拌動作によって泡立ちやすいものである場合等には、カートリッジ５の静置時間が長い場合でも、回転速度は上げずに、撹拌時間を長くすることで対応するとしてもよい。

また、例えばカートリッジ５に、内部に収容されたインク５０（液剤）を外部から視認可能とする窓部を備えて、カートリッジ５内部の状態に応じて回転速度や撹拌時間といった撹拌条件を設定してもよい。
この場合、カートリッジ５内部の状態の確認は、ユーザが目視で行い、操作部１１等から分離・沈降の進行度合いやこれに応じた撹拌条件を入力してもよい。
また、例えば、窓部をインク５０（液剤）の上澄み部分が見える位置に設けるとともに、窓部に対応する位置に内部のインク５０（液剤）の透明度や白色度を測定できる測定手段を設けて、インク５０（液剤）の分離・沈降の進行度合いを読み取って自動的に撹拌条件の設定に反映させてもよい。

また、本実施形態では、撹拌対象となる液剤が下地用インク等のインク５０である場合について説明したが、液剤は下地用インクに限定されない。
さらに、液剤はインクに限定されず、溶媒５０ａと溶質５０ｂとが分離・沈降しやすく、分離・沈降した状態では使用に際して支障のあるような液剤を広く含む。

また、回転機構３による保持部２の回転速度や撹拌時間等の撹拌条件を設定することは必須ではない。
すなわち、載置面２１ａを傾けた上で回転させるものであればよく、カートリッジ５の静置時間等の要素にかかわらず撹拌条件は一定とする場合も広く含まれるものとする。

また、本実施形態では、図１８等において、本体部１が傾斜面を有し、保持部２がこの傾斜面にほぼ平行に配置されている場合を図示しているが、撹拌装置１００の構成はこれに限定されない。
撹拌装置１００は、カートリッジ５を保持する保持部２の載置面２１ａが水平面Ｈｐに対して所定の角度（例えば４５度）、傾斜していればよく、本体部１は傾斜する面を有さなくてもよい。

また、撹拌装置１００は、傾斜状態での回転動作に加えて、振動等を液剤に加えるものでもよい。例えば載置面２１ａを振動させる各種アクチュエータや超音波振動機構等を設けて、保持部２に保持されたカートリッジ５に振動を伝えるような構成としてもよい。

以上本発明のいくつかの実施形態を説明したが、本発明の範囲は、上述の実施の形態に限定するものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲とその均等の範囲を含む。
以下に、この出願の願書に最初に添付した特許請求の範囲に記載した発明を付記する。付記に記載した請求項の項番は、この出願の願書に最初に添付した特許請求の範囲の通りである。
〔付記〕
＜請求項１＞
水平面に対して所定の傾きを持つ載置面上に液剤を収容するカートリッジを保持する保持部と、
前記保持部を回転動作させる回転機構と、
を備え、
静置されることで溶媒中に溶質が沈降する前記液剤を撹拌するように前記保持部を前記回転機構により回転させることを特徴とする撹拌装置。
＜請求項２＞
前記回転機構による前記保持部の回転速度及び撹拌時間の少なくともいずれか一方を設定可能な設定手段を備えていることを特徴とする請求項１に記載の撹拌装置。
＜請求項３＞
前記液剤は、溶質として酸化チタンを含み、デザインの印刷前に塗布される下地用インクであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の撹拌装置。
＜請求項４＞
前記カートリッジは、内部に収容された前記液剤を外部から視認可能とする窓部を備えていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の撹拌装置。
＜請求項５＞
保持部の載置面を、水平面に対して所定の傾きを持つように配置し、
前記載置面上に液剤を収容するカートリッジを保持させ、
前記保持部を回転機構により回転させることにより、静置されることで溶媒中に溶質が沈降する前記液剤を撹拌して再分散化させることを特徴とする撹拌方法。
＜請求項６＞
前記カートリッジ内における前記溶質の沈降具合によって前記保持部の回転速度及び撹拌時間の少なくともいずれか一方を設定し、
前記回転機構は、設定された回転速度及び撹拌時間で前記保持部を回転させることを特徴とする請求項５に記載の撹拌方法。
＜請求項７＞
前記回転機構による前記保持部の回転速度及び撹拌時間の少なくともいずれか一方は、前記液剤の静置時間に応じて定められることを特徴とする請求項５又は請求項６に記載の撹拌方法。

１ 本体部
２ 保持部
３ 回転機構
５ カートリッジ
２１ 載置台
２１ａ 載置面
３１ モータ
３２ 軸部
５０ インク
５０ａ 溶媒
５０ｂ 溶質
１００ 撹拌装置

本発明は、撹拌装置、カートリッジ及び撹拌システムに関するものである。

本発明は以上のような事情に鑑みてなされたものであり、液剤を撹拌して再分散化させることのできる撹拌装置、カートリッジ及び撹拌システムを提供することを目的とするものである。

前記課題を解決するために、本発明の撹拌装置の一態様は、
液剤を収容するカートリッジを用いて前記液剤を撹拌する撹拌装置において、
載置面上に前記カートリッジを保持する保持部と、
前記液剤に撹拌動作を行う駆動機構と、
前記カートリッジに備えられた窓部に対応する位置に設けられ、前記液剤の状態を測定する測定手段と、
を備え、
前記窓部は、前記カートリッジの内部に収容された前記液剤を外部から視認可能とする窓部であって、前記液剤の上澄み部分が見える位置に設けられることを特徴としている。

Claims (7)

1. 水平面に対して所定の傾きを持つ載置面上に液剤を収容するカートリッジを保持する保持部と、
   前記保持部を回転動作させる回転機構と、
   を備え、
   静置されることで溶媒中に溶質が沈降する前記液剤を撹拌するように前記保持部を前記回転機構により回転させることを特徴とする撹拌装置。
2. 前記回転機構による前記保持部の回転速度及び撹拌時間の少なくともいずれか一方を設定可能な設定手段を備えていることを特徴とする請求項１に記載の撹拌装置。
3. 前記液剤は、溶質として酸化チタンを含み、デザインの印刷前に塗布される下地用インクであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の撹拌装置。
4. 前記カートリッジは、内部に収容された前記液剤を外部から視認可能とする窓部を備えていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の撹拌装置。
5. 保持部の載置面を、水平面に対して所定の傾きを持つように配置し、
   前記載置面上に液剤を収容するカートリッジを保持させ、
   前記保持部を回転機構により回転させることにより、静置されることで溶媒中に溶質が沈降する前記液剤を撹拌して再分散化させることを特徴とする撹拌方法。
6. 前記カートリッジ内における前記溶質の沈降具合によって前記保持部の回転速度及び撹拌時間の少なくともいずれか一方を設定し、
   前記回転機構は、設定された回転速度及び撹拌時間で前記保持部を回転させることを特徴とする請求項５に記載の撹拌方法。
7. 前記回転機構による前記保持部の回転速度及び撹拌時間の少なくともいずれか一方は、前記液剤の静置時間に応じて定められることを特徴とする請求項５又は請求項６に記載の撹拌方法。

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